Design of a high efficiency power amplifier by using Doherty configuration

Yükselteçler maksimum güç seviyesinde kullanıldıkları zaman en yüksek verimliliği gösterirler. Bu nedenle yükselteçler genellikle kazancın 1 dB azaldığı noktada (P1dB noktası) kullanılır. Fakat P1dB noktasında yükselteçler, doğrusal olmayan şekilde çalışırlar. Yükselteçlerin doğrusal özelliğe sahip olması için, elde edilebilen en fazla çıkış gücünün aşağısında bir çıkış gücü elde edilecek şekilde kullanılması gerekmektedir. Bu durumda ise yükselteçlerin verimliliğinde ciddi bir azalma yaşanır.Diğer taraftan, yaygın olarak kullanılan dijital modülasyon tekniklerinde üretilen sinyallerin maksimum güç - ortalama güç oranları oldukça fazladır. Bunun yanında, modern sistemlerde spektrumu daha az kullanmak ve tespit edilmeyi engellemek için, güç otomatik olarak azaltılır. Bu koşullar yeni tasarlanan yükselteçlerin, P1dB noktasından bu noktanın birkaç dB düşük çıkış gücü olan bölgesine kadar yüksek doğrusallıkla birlikte yüksek verimliliğe de sahip olmasını zorunlu hale getirmiştir.Doherty Yükselteci, AB ve C sınıflarındaki yükselteçleri parelel olacak şekilde kullanmaktadır. Böylece, özellikle back-off bölgelerinde, güç yükselteci sisteminin verimliliği artar. Parelel konfigürasyonunun kullanımı sayesinde P1dB noktası da artar ve doğrusallık artar. Tezde, Doherty Yükselteci yapısının teorisi açıklanmış, 4.75GHz'de çalışan Doherty Yükselteci tasarlanmış ve simülasyonu yapılmıştır. Bununla birlikte, dengelenmiş yükselteç tasarımı da yapılmış ve bu iki yükseltecin sonuçları karşılaştırılmıştır. Dengelenmiş yükseltecin ve Doherty yükseltecin P1dB noktaları birbirine oldukça yakındır. 6dB'lik back-off noktasında verimlilikte ciddi bir artış sağlanmış ve P1dB noktasında da az miktarda artış sağlanmıştır. Ayrıca 2GHz'de çaılşan bir Doherty Yükselteci de üretilerek karakteristikleri incelenmiştir. Bu yükseltecin sonuçları ayrı olarak üretilmiş olan tekil yükselteç ile karşılaştırılmış, P1dB noktasında ve verimlilikte artış olduğu gözlemlemlenmiştir.