如何通過提高效率來提高CATV放大器的下行帶寬和上行容量

大家好，小科來為大家解答以上問題。如何通過提高效率來提高CATV放大器的下行帶寬和上行容量這個很多人還不知道，現在讓我們一起來看看吧！

1、DOCSIS 3.1的出現使有線電視提供商能夠增加上行和下行容量。

2、新一代DOCSIS 4.0產品目前處于設計階段。

3、使用正確的有線電視放大器可以顯著提高解決方案的效率。

4、未來的系統(tǒng)和家庭辦公環(huán)境正在快速向更加雙向的交互模式發(fā)展，這就需要增加下游帶寬和上游容量。

5、為了在不斷發(fā)展的有線電視業(yè)務中保持競爭優(yōu)勢，需要創(chuàng)新技術來滿足用戶的需求。

6、基于氮化鎵技術的有線電視放大器在這一發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用。

7、這篇博文提供了一些如何做到這一點的見解。

8、以下內容摘自Qorvo白皮書《如何通過提高效率來提高CATV放大器的下游帶寬和上游容量》。

9、滿足更高的上行帶寬要求。

10、在，混合光纖同軸(HFC)網絡上行流量的典型頻率分配范圍為5 MHz至42 MHz。

11、用戶的活動和新的使用案例推動了對容量不斷增長的需求。

12、為此，一些多系統(tǒng)運營商(MSO)在可用帶寬內設置一個中等分值或高分值，并通過減少下游帶寬和可能減少內容或服務來滿足這種需求。

13、圖1。用于上行鏈路()和下行鏈路(DS)的DOCSIS 4.0 FDX頻譜。

14、為了應對這一挑戰(zhàn)，MSO開始探索DOCSIS 3.1或DOCSIS 4.0規(guī)范提供的解決方案。

15、DOCSIS 3.1中的上行鏈路容量可以擴展到204兆赫，而DOCSIS 4.0支持在全雙工(FDX)和擴頻DOCSIS(靜電放電)中增加上行鏈路容量到684兆赫。

16、圖1顯示了全雙工(FDX)如何使上行和下行流量共享684兆赫的頻率范圍。

17、洞悉

18、下載白皮書https://

19、保持線性

20、隨著網絡的升級，有線電視的帶寬也在擴大。這種趨勢促使工程師和系統(tǒng)架構師探索新技術，需要新一代的無源和有源產品。

21、為了滿足日益增長的帶寬和數據速率需求，有線電視放大器必須保持較高的線性輸出功率。

22、氮化鎵(GaN)器件可以提供超過必要的效率和性能，可以滿足DOCSIS對CATV放大器的要求。

23、在HFC網絡中，一致的線性度是實現可靠數據傳輸和信號完整性的首要要求。

24、有源功率器件的非線性行為會降低信號質量，從而導致數字信道中的比特誤差，有時在試圖解調信號時會完全失敗。

25、增益單元或放大器的線性度主要取決于以下因素：

26、半導體技術

27、電路設計

28、功率消耗

29、設計散熱

30、在設計HFC放大器時，保持高線性度和高效率是非常重要的，在這方面，GaN基元件具有明顯的優(yōu)勢。

31、圖2顯示了有線電視放大器的基本組件。

32、在線性輸出方面，HFC放大器或節(jié)點的下行性能很大程度上取決于輸出級增益單元(也稱為“功率倍增器”)。

33、圖2。圖2的框圖。有線電視放大器。

34、GaN代表功率放大器設計之一。

35、圖 3 展示了最初使用 GaAs 場效應晶體管 (FET) 實現增益單元架構的設計階段。

36、使用基于 GaN 的元件代替 FET3 和 FET4 可顯著提高性能，因為這些器件具有高頻運行、高電壓耐用性、高電流密度和功率處理等特性。

37、與 GaAs 的 1 W/mm 相比，GaN 最高支持 10 W/mm。

圖 3.通過使用基于 GaN 的 FET 改進增益單元架構。

圖 4 通過比較有線電視增益單元架構所用材料技術的相對特性，展示了 GaN 技術的優(yōu)勢，這項技術既使 MSO 能夠保持現有的放大器間距，同時又可提高線性輸出。

41、這可很大程度地降低升級成本，并實現光纖深度解決方案，在減少或消除放大器的同時，將光纖置于離客戶更近的地方，以提供更優(yōu)質的服務。

圖 4.與其他方案相比，基于 GaN 的元件特性。

什么是 DOCSIS?

有線電纜數據服務接口規(guī)范 (DOCSIS) 是一種國際電信標準，它允許將高帶寬數據傳輸整合到現有有線電視 (CATV) 系統(tǒng)中。

46、很多有線電視運營商使用這種標準來通過現有的混合光纖同軸 (HFC) 基礎設施提供互聯網接入。

47、版本號有時只采用“D”為前綴，而不是“DOCSIS”(例如：D3 即為 DOCSIS 3)。

Qorvo 在有線電視增益單元領域的專業(yè)知識

Qorvo 公司有兩款產品都是該領域不錯的設計之選：

QPA3260 功率倍增器混合器件 – 可提供高達 1.2 Ghz 的高線性輸出

QPA3315 功率倍增器混合器件 – 可在需要高達 1.8 GHz 容量的設計中支持 DOCSIS 4.0 實現

QPA3260

https://www.qorvo.com/products/p/QPA3260

QPA3315

https://www.qorvo.com/products/p/QPA3315

DOCSIS 3.1 和 DOCSIS4.0 標準對下行帶寬和上行容量提出了更高的要求，而 Qorvo 可幫助 MSO 利用基于 GaN 的有線電視信號放大增益單元來應對這項挑戰(zhàn)。

57、有線電視設備制造商可依靠經過驗證的解決方案，這些解決方案使用可靠耐用的元件實現更好的數據傳輸。

關于作者

Rainer Hillermeier

Qorvo 德國分部設計和運營總經理

Rainer 負責管理 Qorvo 位于德國紐倫堡的設計和制造基地。

62、憑借在大功率有線電視增益單元方面 20 多年的設計經驗，Rainer 領導開發(fā)和推出了第一個 1 GHz、1.2 GHz 和當前的 1.8 GHz 增益單元。

63、他還率先在混合光纖同軸基礎設施產品中采用了 GaN 半導體技術。

原文標題：提高帶寬，打造適應未來發(fā)展的 CATV 解決方案

文章出處：【微信公眾號：Qorvo半導體】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

66、審核

本文到此結束，希望對大家有所幫助。