如何通过提高效率来提高CATV放大器的下行带宽和上行容量

大家好，小科来为大家解答以上问题。如何通过提高效率来提高CATV放大器的下行带宽和上行容量这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

1、DOCSIS 3.1的出现使有线电视提供商能够增加上行和下行容量。

2、新一代DOCSIS 4.0产品目前处于设计阶段。

3、使用正确的有线电视放大器可以显著提高解决方案的效率。

4、未来的系统和家庭办公环境正在快速向更加双向的交互模式发展，这就需要增加下游带宽和上游容量。

5、为了在不断发展的有线电视业务中保持竞争优势，需要创新技术来满足用户的需求。

6、基于氮化镓技术的有线电视放大器在这一发展过程中发挥了重要作用。

7、这篇博文提供了一些如何做到这一点的见解。

8、以下内容摘自Qorvo白皮书《如何通过提高效率来提高CATV放大器的下游带宽和上游容量》。

9、满足更高的上行带宽要求。

10、在，混合光纤同轴(HFC)网络上行流量的典型频率分配范围为5 MHz至42 MHz。

11、用户的活动和新的使用案例推动了对容量不断增长的需求。

12、为此，一些多系统运营商(MSO)在可用带宽内设置一个中等分值或高分值，并通过减少下游带宽和可能减少内容或服务来满足这种需求。

13、图1。用于上行链路()和下行链路(DS)的DOCSIS 4.0 FDX频谱。

14、为了应对这一挑战，MSO开始探索DOCSIS 3.1或DOCSIS 4.0规范提供的解决方案。

15、DOCSIS 3.1中的上行链路容量可以扩展到204兆赫，而DOCSIS 4.0支持在全双工(FDX)和扩频DOCSIS(静电放电)中增加上行链路容量到684兆赫。

16、图1显示了全双工(FDX)如何使上行和下行流量共享684兆赫的频率范围。

17、洞悉

18、下载白皮书https://

19、保持线性

20、随着网络的升级，有线电视的带宽也在扩大。这种趋势促使工程师和系统架构师探索新技术，需要新一代的无源和有源产品。

21、为了满足日益增长的带宽和数据速率需求，有线电视放大器必须保持较高的线性输出功率。

22、氮化镓(GaN)器件可以提供超过必要的效率和性能，可以满足DOCSIS对CATV放大器的要求。

23、在HFC网络中，一致的线性度是实现可靠数据传输和信号完整性的首要要求。

24、有源功率器件的非线性行为会降低信号质量，从而导致数字信道中的比特误差，有时在试图解调信号时会完全失败。

25、增益单元或放大器的线性度主要取决于以下因素：

26、半导体技术

27、电路设计

28、功率消耗

29、设计散热

30、在设计HFC放大器时，保持高线性度和高效率是非常重要的，在这方面，GaN基元件具有明显的优势。

31、图2显示了有线电视放大器的基本组件。

32、在线性输出方面，HFC放大器或节点的下行性能很大程度上取决于输出级增益单元(也称为“功率倍增器”)。

33、图2。图2的框图。有线电视放大器。

34、GaN代表功率放大器设计之一。

35、图 3 展示了最初使用 GaAs 场效应晶体管 (FET) 实现增益单元架构的设计阶段。

36、使用基于 GaN 的元件代替 FET3 和 FET4 可显著提高性能，因为这些器件具有高频运行、高电压耐用性、高电流密度和功率处理等特性。

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

图 3.通过使用基于 GaN 的 FET 改进增益单元架构。

图 4 通过比较有线电视增益单元架构所用材料技术的相对特性，展示了 GaN 技术的优势，这项技术既使 MSO 能够保持现有的放大器间距，同时又可提高线性输出。

41、这可很大程度地降低升级成本，并实现光纤深度解决方案，在减少或消除放大器的同时，将光纤置于离客户更近的地方，以提供更优质的服务。

图 4.与其他方案相比，基于 GaN 的元件特性。

什么是 DOCSIS?

有线电缆数据服务接口规范 (DOCSIS) 是一种国际电信标准，它允许将高带宽数据传输整合到现有有线电视 (CATV) 系统中。

46、很多有线电视运营商使用这种标准来通过现有的混合光纤同轴 (HFC) 基础设施提供互联网接入。

47、版本号有时只采用“D”为前缀，而不是“DOCSIS”(例如：D3 即为 DOCSIS 3)。

Qorvo 在有线电视增益单元领域的专业知识

Qorvo 公司有两款产品都是该领域不错的设计之选：

QPA3260 功率倍增器混合器件 – 可提供高达 1.2 Ghz 的高线性输出

QPA3315 功率倍增器混合器件 – 可在需要高达 1.8 GHz 容量的设计中支持 DOCSIS 4.0 实现

QPA3260

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

QPA3315

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

DOCSIS 3.1 和 DOCSIS4.0 标准对下行带宽和上行容量提出了更高的要求，而 Qorvo 可帮助 MSO 利用基于 GaN 的有线电视信号放大增益单元来应对这项挑战。

57、有线电视设备制造商可依靠经过验证的解决方案，这些解决方案使用可靠耐用的元件实现更好的数据传输。

关于作者

Rainer Hillermeier

Qorvo 德国分部设计和运营总经理

Rainer 负责管理 Qorvo 位于德国纽伦堡的设计和制造基地。

62、凭借在大功率有线电视增益单元方面 20 多年的设计经验，Rainer 领导开发和推出了第一个 1 GHz、1.2 GHz 和当前的 1.8 GHz 增益单元。

63、他还率先在混合光纤同轴基础设施产品中采用了 GaN 半导体技术。

原文标题：提高带宽，打造适应未来发展的 CATV 解决方案

文章出处：【微信公众号：Qorvo半导体】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

66、审核

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