Analytical model and design of load modulated balanced amplifier

Yüksek verimli ve doğrusallıklı RF güç yükselteçleri modern haberleşme sistemleri için önemli bir ihtiyaç haline gelmiştir. Maksimum güç - ortalama güç oranı yüksek olan modüle sinyaller güç yükselteçinin bu özelliklerini çıkış-gerisi denilen geniş bir aralıkta korumasını gerekli kılmıştır. Ancak, yüksek doğrusallığın düşüş verimlilik getirmesi, hem yüksek verimlilikli hem de yüksek doğrusalıklı güç yükselteçini RF tasarımcıları için oldukça zorlayıcı bir süreç haline getirmiştir. Yük modülasyonu düşük güç bölgelerinde iyi verimlilik-doğrusallık ödünleşmesi sunan başarılı tekniklerden biridir. Bu çalışmada yakın bir zamanda sunulmuş RF güç transistorlerinin doğrusal-olmayan basit bir modeli kullanılarak yük modülasyonlu dengeli yükselteçler için analitik bir model sunulmuştur. Az sayıda değişkene sahip olan bu transistor modeliyle yük modülasyonlu güç yekselteçinin verimliliğini ve doğrusallığını tahmin edebileceğimizi gösterdik. Analitik modelin performansını test etmek için ayrık transistorler ve 3-dB bağlaçlar kullanarak yük modülasyonlu güç yekselteçi tasarladık. 5-W GaAs PHEMT'in model değişkenlerine I-V eğrileri ve load-pull ölçümleriyle karar verdik. 1.7~GHz bandında maksimum 37.5~dBm çıkış gücünde maksimum \%53 verimliliğe sahip olan bir yük modülasyonlu güç yekselteçi elde ettik. 6~dB çıkış gücü gerisinde verimlilik \%47 olarak ölçüldü.