4-2018

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HF-Technik Bild 6: Dynamische Messung eines Doherty-Leistungsverstärkers mit Einträger-WCDMA bei 2,14 GHz und 7 dB PAR, nach digitaler Vorverzerrung QLI-Leistungsverstärker in der Praxis Wir haben diese beiden Leistungsverstärker-Architekturen mit einem Messaufbau mit zwei Eingängen getestet, der sowohl die Eingangsphase als auch die Amplitude des Signals mit einem Sweep versehen kann. Die Bauteile wurden nicht in eine hohe Kompression gezwungen, um eine Überhitzung beim Betrieb mit kontinuierlichen Signalen zu vermeiden. Die Spitzenleistung bei modulierten Signalen ist dabei um mindestens 1 dB höher als die statisch gemessene Ausgangsleistung. Für die Linearisierung wurde ein vektorgeschalteter, allgemeiner Speicherpolynom- Ansatz verwendet. Eine optimierte digitale Vorverzerrung sollte eine noch bessere Linearisierung ermöglichen. Die Continuous-Wave-Messungen des Doherty-Leistungsverstärkers in Bild 5 zeigen, dass bei 2,14 GHz die Spitzenausgangsleistung 46,2 dBm mit einem Wirkungsgrad von 68,79% erreicht wird, die bei 6 dB Back-Off auf über 58% gehalten wird. Bild 5 zeigt auch die Verstärkungsantwort. Der Doherty-Leistungsverstärker wurde auch mit einem Einträger-WCDMA-Signal mit 7 dB PAR getestet. Der Test zeigte, dass der Doherty-Leistungsverstärker nach der Linearisierung einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 58,3% und eine durchschnittliche Ausgangsleistung von 40,41 dBm aufweist. Das Leistungsspektrum des Doherty-Leistungsverstärkers nach der Linearisierung ist in Bild 6 dargestellt. Der gemessene Wirkungsgrad gegenüber der Ausgangsleistungsantwort eines Mixed- Mode-Outphasing-Leistungsverstärkers mit zwei Eingängen unter Verwendung des oben beschriebenen integrierten QLI-Klasse-E- Ansatzes ist in Bild 6 dargestellt. Der Zweig PA1 ist in Klasse-AB vorgespannt, während PA2 in Deep-Klasse-AB vorgespannt ist, um den Back-Off-Wirkungsgrad im Vergleich zu Klasse-AB-/Klasse-AB-Biasing um 3% zu verbessern. Die Farbpunkte zeigen den 2D-Sweep von Eingangsleistung und Phase. Die statischen Messergebnisse zeigen eine Spitzenausgangsleistung von 49 dBm mit einem Wirkungsgrad von 77%, der jenseits von 60 dB über 6 dB Back-Off beibehalten wird. Die endgültige optimale Antwort, die durch das Verbinden aller Punkte mit hohem Wirkungsgrad erreicht wird, zeigt eine Effizienz von mehr als 50% über einen 9dB-Back-Off-Bereich mit einer guten Verstärkung (Bild 7). Der Mixed-Mode-Outphasing-Leistungsverstärker wurde auch mit einem Einträger-WCDMA-Signal mit 7 dB PAR getestet. Das Messergebnis zeigt, dass der durchschnittliche Wirkungsgrad dieses Leistungsverstärkers 66,6% beträgt – mit einer durchschnittlichen Ausgangsleistung von 42,68 dBm nach der Linearisierung. Das Spektrum nach der Linearisierung ist in Bild 7 dargestellt. Fazit Dieser Beitrag zeigt, dass es möglich ist, hocheffiziente, lastmodulationsbasierte Leistungsverstärker zu entwickeln, indem höhere Harmonische innerhalb des HF- Gehäuses abgeschlossen werden. Dieser Ansatz bedeutet auch, dass die kombinierten Netzwerke einfach und kompakt sein können. ◄ Bild 7: Statische Messung eines Mixed-Mode-Outphasing-Leistungsverstärkers im Vergleich zur Ausgangsleistung bei 28 V mit Wirkungsgrad (a) und Verstärkung (b) 40 hf-praxis 4/<strong>2018</strong>
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