我已经了解RF功率的作用

本文最早刊登于“网络世界”，作者是IDG撰稿人布伦特迪茨。

不信？那么请关闭电源，看看您的网络会怎样。

但是，强大的RF.功率意味着责任重大。电源管理是一门科学艺术，它通过优化输入和输出信号来最大化RF.设备的效率和性能，这不是一件容易的事。每台网络设备都有自己独特的功率需求。更高的数据速率通常意味着更高的功耗和复杂性，这可能会带来损失，进而降低可靠性和增加成本。低数据速率设备（例如支持物理网（物联网）的那些设备）功率极小，以便节省宝贵的电池电源的每一毫秒。

除此以外，RF.工程师还面临静电放电的难题，它几乎可以炸毁一台设备的电路板。想象一下，在干燥的冬日走过地毯后，手碰触到门把手。咝！在您碰到门把手的那一刻，您的身体受到20000 V电压冲刷。它只会让您的手臂汗毛竖起来，感到轻微不适，但是，却会让设备产生严重的性能问题，或者甚至损坏敏感的电子元件。

任何人都能按下电源按钮，但要设计出电源管理和RF.设备，则需要特定的专业知识。以下几项事实可能有助于“激发您的兴趣”。

高功率RF.

伯克利实验室将高功率RF.定义为一个专门的工程领域，主要研究运行频率远高于音频频段的元件和系统。高功率RF.应用包括军事和商业雷达那卫星通信和无线基础设施，例如蜂窝基站。

工程师必须放大这些系统的功率，以便在长距离和恶劣条件下可靠地传输信号。为此，他们使用了功率放大器（PA）。

看，并非所有的网络术语都会很复杂。

与放大.jpeg图像文件的大小一样，功率放大器可以在不损坏或无失真的情况下增加网络设备的输出。但是，增加功率也会产生大量的热量。温度管理是高功率RF.设备需要解决的难题之一。工程师必须满足严格的输出要求，同时保持设备足够冷却，以保证系统可靠运行。

出于此原因，大部分高功率RF.设备都采用砷化镓(砷化镓)或氮化镓氮化镓（GaN）制造。这两种复合半导体都能处理高功率RF.系统产生的热量，但氮化镓正迅速成为首选技术。氮化镓放大器具备出色的热性能，能够提供比传统技术更高的输出，且最多能够降低20％的功耗。

氮化镓帮助实现了更高频率下的实时通信。以敌我识别（IFF）系统为例。这些系统让民用航空交通管制部门能够识别飞机，并从塔楼上确认它们的距离。

高功率RF.设备发展的下一步是毫米波（MMW）：介于30千兆赫和300千兆赫之间的超高频段，其中许多频率是部署5G无线网站的关键。采用这些频率时，电源管理是一个真正的挑战。我们已经展示了运行频率介于37.至40.5 GHz的之间的产品，后续我们还会展示更多。

低功率RF.

低功率RF.主要涉及更低频率的低传输速率，短距离无线通信。应用包括物理网;节能型智能家居设备，恒温器，HVAC.，照明控制和家居安防;用于监测停车，交通堵塞，路灯和废弃物管理状况的智能城市设备;以及车联网。

哦，还有动画猫动图。

对于所有低功率RF.产品来说，电源管理的关键问题在于电池的使用寿命。物联网要能够使用，传感器必须持续很长时间。房主和市民并不希望每年更换设备中的电池，因此工程师必须设计出低功率，能够维持十年或更久时间的解决方案。

更复杂的是，每个低功率网络对功率的要求各不相同，并且有数十个网络之多，包括无线上网，蓝牙，Zigbee的3.0，蓝牙低功耗，线那LTE猫-M1（LTE-M）和窄带物联网（NB-IOT）。

例如，无线上网网络会根据发送的文件的大小，以及路由器/接入点和连接设备之间的距离，在2.4GHz的和5GHz的之间切换频率更高时，系统消耗的功率更高，频率更低时，消耗的功率更低。路由器采用硬接线方式，因此不受影响，但互联设备的电池电量会耗尽，无论。是智能手机，笔记本电脑还是其他设备。

通常，您的设备和连接设备之间的距离越远，所需的功率就越大。蓝牙消耗的功率比无线上网低，无线上网需要的功率又比蜂窝低。

打个比方，蓝牙就像一个从未做过有氧运动的举重运动员。

根据我们在Keysight Technologies任职的合作伙伴的说法，“工程师必须准确测量电池的损耗，了解这些物联网设备的功耗模式，以实现客户期望的长电池寿命。”只有这样，我们才能构建一个网络，以强大的方式将人类和他们的设备连接起来，进而简化我们的生活。

集成的作用

所有功率水平都能通过集成受益。从系统层面来看，将多个组件集成到单个设备能够最小化功率和效率损失，简化设计和网络部署，并且帮助加快各种产品（从雷达到路由器）的上市速度。从设备层面来看，家庭，城市或厂区“设备”具备的互操作性能够最大化生产力，并最大限度地节能。

现在，这些都具有重大影响力。