12057

12057

طراحي تقويت كننده توان كلاس E كم هارمونيك در باند مايكروويو

كارشناسي ارشد

برق - الكترونيك

شهريور ماه 1392

شهريور ماه 1392

دكترجواد ياوند حسني

چكيده امروزه كاهش هارمونيك ها در تقويت كننده هاي توان براي كاربردهاي راديويي و مخابراتي بسيار ضروري مي باشد. اين ضرورت به دليل محدود بودن پهناي باند مجاز كانال ها در استانداردهاي مخابراتي مي باشد، در نتيجه جهت جلوگيري از ورود توان در كانال هاي مجاور لازم است تا توان هارمونيك هاي بالاتر كاهش يابد. در ميان هارمونيك هاي غير اصلي، هارمونيك دوم به دليل نزديك تر بودن به فركانس اصلي و داشتن توان بيشتر نسبت به ساير هارمونيك ها در مدارات نا متقارن، از اهميت ويژه اي بر خوردار است. از اين رو ايده هاي بسياري براي كاهش توان هارمونيك ها در تقويت كننده هاي توان ارائه شده است. در اين پايان نامه سعي شده تا با توجه به دلايل فوق، روش جديدي براي كاهش توان هارمونيك دوم در تقويت كننده هاي توان كلاس E معرفي كنيم. ايده ارائه شده در اين پايان نامه، بر اساس يك مسير پيشخور مي باشد. در اين روش توان هارمونيك هاي توليد شده در ورودي تقويت كننده توان كلاس E با اختلاف فاز 180 درجه و اندازه برابر با توان هارمونيك هاي خروجي تقويت كننده توان، به خروجي منتقل مي شوند، سپس از طريق يك تركيب كننده توان با يكديگر جمع شده و باعث كاهش توان هارمونيك ها در خروجي تقويت كننده توان مي شوند. براي بررسي ايده پيشنهاد شده، از ترانزستور GaN HEMT در باند فركانس S استفاده شده است. نتايج شبيه سازي اين ايده در فركانس 5/3 گيگاهرتز نشان مي دهد توان هارمونيك دوم از مقدار dBm 24- به مقدار dBm50- كاهش يافته است. علاوه بر كاهش توان هارمونيك دوم، توان هارمونيك هاي سوم و چهارم نيز كاهش يافته و مقدار توان نهايي آنها به ترتيب dBm53- و dBm5/76- مي باشد. ميزان اعوجاج هارمونيك كل در اين روش dB32/67- بدست آمده است. همچنين كاهش توان هارمونيك ها اثرات بسيار مفيدي بر ويژگي هاي يك تقويت كننده توان خواهد داشت. با استفاده از روش فوق توان خروجي بهبود يافته است، همچنين بازدهي توان نيز در حدود 5 درصد افزايش يافته است. كه مقدار نهايي دو پارامترهاي فوق به ترتيب dBm 25/37 و %1/68 مي باشند. واژه هاي كليدي: تقويت كننده توان، كلاس E، كم هارمونيك، مايكروويو، ترانزيستور GaN HEMT.