26313

طراحي و ساخت يك تقويت‌كننده‌توان پهن باند دوهرتي

كارشناسي ارشد

مهندسي فناوري ماهواره

1397

1400/06/31

دكتر وحيد نيري

فناوري هاي نوين

گسترش روزافزون مخابرات بي يسيم، استاندارد‌هاي مخابراتي جديد را در پي داشته است. محدود بودن طيف الكترومغناطيس و افزايش روزافزون تقاضا براي نرخ داده بالا، موجب شده است تا استاندارد‌هاي به يسيم نسل بعدي مانند LTE، WiMAX، و امروزه نسل پنجم تلفن همراه، 5G، از طرح هاي مدولاسيون مؤثري كه توان عملياتي داده ها و ظرفيت شبكه را بيشينه مي سازد، استفاده كنند. ازآنجاكه دوهرتي يكي از روش‌هايي است كه مي‌تواند پاسخ‌گوي نياز‌هاي مذكور باشد، لذا در پژوهش پيش رو به بحث در مورد طراحي و شبيه‌سازي و ساخت يك تقويت‌كننده‌توان دوهرتي پهن باند براي كاربرد‌هاي 5G، با توان خروجي50-64.6 وات (dBm 47 dBm – 1/48) و بازدهي درين %57-%70 در قله توان و بازدهي 50% الي 54% در dB 6 عقب نشيني از توان خروجي در كل باند پرداخته‌شده است. در طراحي اين تقويت‌كننده‌توان دوهرتي متقارن، از روش پساتطبيق و نواحي بهينه امپدانسي، و همچنين يك رويكرد نوين در طراحي شبكه تطبيق امپدانس تقويت كننده هاي به‌كاررفته در ساختار دوهرتي، استفاده‌شده است. در اين طراحي، با تقريب رياضي ناحيه بهينه امپدانسي حاصل از شبيه‌سازي كشش بار و كشش منبع در نمودار اسميت، و پس ازآن با مشخص نمودن PAE بزرگ‌تر از 65% و توان خروجي بزرگ‌تر از 44.5 dBm در فركانس 3.3 GHz تا 4.2 GHz و تعريف اهداف مناسب جهت بهينه سازي، درنهايت يك تقويت‌كننده‌توان دوهرتي پهن باند، با توان خروجي بيش از 50 وات و بازدهي درين بيش از 50%، در dB 6 عقب‌نشيني از توان خروجي طراحي و شبيه‌سازي‌شده است كه در مقايسه باكارهاي مشابه، به توان خروجي در اشباع و بازدهي درين در عقب‌نشيني از توان خروجي بالاتري در پهناي باند نسبي 25% دست‌يافته شده است.

1401/01/21

Design And Fabrication a Wideband Doherty Power Amplifier

9/22/2022 12:00:00 AM

The growing proliferation of wireless communications has set new telecommunications standards. The limited electromagnetic spectrum and the growing demand for high data rates have led to next-generation wireless standards such as LTE, WiMAX, and today the fifth-generation 5G mobile phone, effective modulation schemes that provide data throughput. Maximizes network capacity. Since dual-core is one of the methods that can meet these needs, so in the leading research on the design, simulation and construction of a wideband Doherty amplifier for 5G applications, with The output power is 50-64.6 watts (47 dBm – 48.1 dBm) and the efficiency is 70-57% at the peak of the power and the efficiency is 50% to 54% at 6 dB back off from the output power in the whole band. In designing this symmetric Doherty amplifier, the post-matching method and the optimal impedance Regions, as well as a new approach in designing the impedance matching network of amplifiers used in the Doherty structure, have been used. In this design, by mathematically approximating the optimal impedance region resulting from the Load pull and Source pull simulations in the Smith diagram, and then specifying a PAE greater than 65% and an output power greater than 44.5 dBm at 3.3 GHz to 4.2 GHz and defining Suitable targets for optimization Finally, a dual-band broadband power amplifier with an output power of more than 50 watts and an output efficiency of more than 50% is designed and simulated at 6 dB OBO. Compared to similar works, the output power at saturation and drain efficiency at the OBO and saturation have achieved a Results at a Fractional bandwidth of 25%.

تقويت‌كننده‌توان دوهرتي، پساتطبيق، عقب‌نشيني از توان خروجي، نواحي بهينه امپدانسي ، بازدهي درين، كشش بار، كشش منبع

Doherty Power Amplifier, post-matching, output power back-off, optimum region, drain efficiency, load pull, source pull

Mohammad Shahmoradi

Dr. Vahid Nayyeri