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ANALOG/MIXED SIGNAL
RF POWER AMPLIFIER
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- ELETTRONICA OGGI 468 - MARZO 2018
I
sistemi di comunicazione mobili caratterizzati da
un’elevata velocità di trasferimento dati richiedo-
no amplificatori di potenza (PA – Power Amplifier)
RF, in grado di assicurare un’elevata efficienza energe-
tica, in modo da contribuire a ridurre i costi operativi
delle reti. Si tratta di un compito impegnativo, poiché i
complessi schemi di modulazione previsti dai più re-
centi standard cellulari richiedono rapporti PAR (Pe-
ak-to-Average Power – ovvero il rapporto tra potenza
di picco e potenza media) elevati che, a loro volta, ne-
cessitano di alti livelli medi di efficienza da parte dei
PA dei trasmettitori. Molte architetture di amplificatori
di potenza sono caratterizzate da uno “sweep spot”, in
corrispondenza del quale operano in maniera molto
efficiente; al contrario, l’efficienza si riduce quando
operano lontano da questo punto di equilibrio. Per
ottenere livelli di efficienza medi elevati è necessa-
rio quindi implementare architetture di amplificatori
operazionali che siano efficienti in un’ampia gamma
di condizioni operative. Alcuni approcci promettenti
prevedono la realizzazione di amplificatori di poten-
za, utilizzando transistor GaN in architetture Doherty e
“out-phasing”. Sembra possibile raggiungere livelli di
efficienza ancora più elevati nel caso si riesca a con-
trollare in maniera più efficiente le modalità secondo
le quali vengono terminate le armoniche di ordine su-
periore del segnale trasmesso, senza incrementare
dimensioni o complessità della scheda che ospita gli
amplificatori di potenza.
L’approccio utilizzato prevede l’uso di transistor GaN
accoppiati in modo armonico e un’architettura QLI
(Quasi-Load Insensitive) per raggiungere i livelli di ef-
ficienza di un amplificatore in classe E, utilizzando un
package per RF standard. Questo approccio garanti-
sce un funzionamento a elevata efficienza, nonostante
le modalità con cui le architetture Doherty e out-pha-
sing modulano i loro carichi.
Come realizzare amplificatori
di potenza RF più efficienti
Abdul R Qureshi
Delft University of Technology
Ampleon
NED University of Engineering
and Technology, Karachi
Mustafa Acar
Sergio Pires
Ampleon
Leo C N de Vreede
NED University of Engineering
and Technology, Karachi
Grazie alla terminazione delle armoniche
nel package è possibile migliorare l’efficienza
di un amplificatore di potenza RF
Fig. 1–Architettura semplificata di un amplificatore di potenzaDoherty
Fig. 2 – Architettura semplificata di un amplificatore di potenza
out-phasing