Envelope tracking rf power amplifier design

Modern kablosuz iletişim sistemlerinde, yüksek veri hızlarına ulaşma gereksinimi sebebiyle yüksek tepe - ortalama güç oranına sahip değişken zarflı sinyaller kullanılır. Bununla birlikte, geleneksel güç yükselteçlerin maksimum güç seviyelerinin çok gerisinde çalışması, verimlilikte önemli bir bozulma yaratır. Verimlilik, yüksek güç tüketimi ve ısınma sorunlarından kaçınmak için kritik bir tasarım değerlendirmesi olduğundan, yüksek verimliliği geniş bir güç seviyesi aralığında korumak için çeşitli teknikler uygulanmaktadır. Bu çalışmada düşük verimlilik sorununa çözüm olarak, bir besleme modülasyonu tekniği olan zarf takibi metodu güç yükseltecin tasarımı sunulmuştur. Besleme voltajı, zamana göre değişen sinyal zarfına göre ayarlanarak yüksek verimlilik maksimum güç seviyelerinin gerisinde de korunmuştur. Besleme voltajı, 10 MHz anahtarlama frekansında çalışan bir senkron buck dönüştürücü kullanılarak verimli bir şekilde üretilmiştir. Dönüştürücü, uygun bir alçak geçiş filtresi kullanılarak, AB-sınıfında tasarlanmış güç yükseltece entegre edilmiştir. Takip edilebilecek sinyal bant genişliğini artırmak amacıyla bir zarf bant genişliği eleme algoritması kullanılmıştır. Tasarlanan sistemin verimliliği, 3 MHz bant genişliği ve 12 dB tepe - ortalama güç oranına sahip sinyal için %26 olarak ölçülmüştür. 5 MHz bant genişliği ve 13 dB tepe - ortalama güç oranına sahip sinyal için sistem, %20'lik bir verimle çalışmaktadır.