چكيده
ظهور تقويت كننده هاي هارمونيك تنظيم شده ي پيوسته در دهه ي اخير، كه علاوه بر بازدهي زياد ناشي از كنترل امپدانس هاي هارمونيكي، امكان دست يابي به پهناي باند بالا، با حفظ عملكرد خروجي را فراهم مي نمايند، از مورد توجه ترين مباحث روز در زمينه ي طراحي هاي پهن باند است.
در اين پايان نامه، ضمن ارائه ي دسته بندي مناسب كلاس هاي مختلف تقويت كننده هاي هارمونيك تنظيم شده ي پهن باند در قالب دو گروه تقويت كننده هاي توان كلاسF حالت پيوسته و تقويت كننده هاي توان كلاسF معكوس حالت پيوسته، يك الگوي طراحي بر مبناي تنظيم 3 امپدانس هارمونيكي ارائه مي گردد كه مي تواند بيشترين تطابق را با يك طراحي عملي داشته باشد. محدوديت بيشينه ي پهناي باند قابل دسترسي، جهت تنظيم n امپدانس هارمونيكي، درحالتِ عدم هم پوشاني باندهاي هارمونيكي فرمول بندي شده و به دنبال آن، ايده ي دست يابي به پهناي باند نسبي بيش از 40% با تنظيم هم زمان 3 امپدانس هارمونيكي مطرح مي شود.
در ادامه، مبتني بر ايده ي روي هم انداختن باندهاي هارمونيكي، يك تقويت كننده ي توان باند گسترده ي تنظيم شده ي هارمونيكي در باند فركانسي 2.3-0.85 گيگاهرتز تا مرحله ي لي اوت، طراحي شده است. فرآيند طراحي به كمك مدل سيگنال بزرگ ترانزيستور CGH40010F صورت گرفته و در طراحي شبكه هاي تطبيق باند گسترده ي ورودي و خروجي، از الگوريتم SRFT بهره گرفته شده است. ارزيابي عملكرد تقويت كننده ي طراحي شده، تحت آزمون موج پيوسته، بازده 64 تا 82 درصد، توان خروجي 39 تا dBm 41.8 و بهره ي توان 8.5 تا dB 11.3 را در طول 92% پهناي باند نسبي از خود به نمايش مي گذارد.
تقويت كننده ي طراحي شده، مي تواند به طور هم زمان از سه نسل مخابراتي شامل چندين استاندارد مدولاسيون‌هاي مختلف در GSM، WCDMA و LTE پشتيباني كند و در كاربردهايي نظير موبايل نسل دوم (GSM) كه در باندهاي GSM-850, R/T/E/P-GSM-900, DCS-1800, PCS-1900 مگاهرتز از تقويت كننده هاي غيرخطي بهره مي برد، مستقيماً مورداستفاده قرار بگيرد. هم چنين علاوه بر قابليت استفاده در كاربردهاي رادار و شبكه هاي نسل سوم CDMA كه در فركانس 1900 مگاهرتز و 2.14 گيگاهرتز كار مي كنند، استاندارهاي LTE شامل 850, Lower PDC/L Band-1500, L Band(US)-1600, AWS/Extended AWS-1700, DCS-1800, PCS/DCS IMT/Extended PCS-1900, S Band-2000, IMT/Extended IMT-2100 و WCS-2300را نيز پوشش مي دهد.
واژه‌هاي كليدي: تقويتكنندهي توان هارمونيك تنظيم شده- تقويتكنندهي توان باند گسترده- تطبيق پهن باند- تقويت¬كننده توان حالت¬پيوسته- Continuous Mode Power amplifier- Harmonic tuned PA- SRFT
چكيده به لاتين
The advent of continuous mode harmonic tuned power amplifier in last decade, in addition to high efficiency due to harmonic impedances control, provide access to have high bandwidth, while maintaining the output performance, simultaneously, is the most popular topics within the field of wideband designing nowadays.
In this thesis, an appropriate category for different classes of wideband harmonic tuned amplifier in two major group are presented: classes of continuous-F power amplifier and inverse continuous-F power amplifier. A design approach based on tuning of three harmonic impedance is offered that would best match to a practical design. limitation of maximum available bandwidth, for controlling n harmonic impedance formulated, in case of non-overlapping harmonic bands. In the following, the idea of access to more than 40% bandwidth is presented, while tuning three harmonic impedance
In continue, according to overlaying harmonic bands idea, a broadband harmonic tuned power amplifier in 0.85-2.3 GHz band frequency is designed, to level of layout. The Process is designed based on large signal model of CGH40010F transistor and SRFT algorithm has been used to design input and output matching network. Performance evaluation of the designed power amplifier, under the continuous wave test shows 64-82% efficiency, output power of 39-41.8 dBm and 8.5-11.3 dB gain, over 92% fractional bandwidth.
The designed power amplifier can support three standard generations of communications, simultaneously, includes several standard modulations in GSM, CDMA and LTE and can be directly used in applications such as 2nd generation mobile(GSM), that gained of nonlinear amplifier in GSM-850, R/T/E/P-GSM-900, DCS-1800, PCS-1900 MHz band. It can also be used in radar applications and third-generation CDMA network, that work in 1900 MHz and 2.14 GHz, cover LTE standards 850, Lower PDC/L Band-1500, L Band(US)-1600, AWS/Extended AWS-1700, DCS-1800, PCS/DCS IMT/Extended PCS-1900, S Band-2000, IMT/Extended IMT-2100, WCS-2300 MHz.
Keywords: harmonic tuned power amplifier- broad band power amplifier- wideband matching- Continuous Mode Power amplifier- SRFT
