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ANALOG/MIXED SIGNAL
RF POWER AMPLIFIER
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- ELETTRONICA OGGI 468 - MARZO 2018
tradizionale sistema di “load-pull” permette di ottenere
un valore di impedenza ottimale per garantire i massimi
livelli in termini di efficienza, potenza di uscita e back-off
– ovvero la riduzione della potenza di ingresso rispetto
al punto di potenza massima (ad esempio 6 dB). I dati mi-
surati mostrano che la massima efficienza e potenza di
uscita sono allineate sull’asse reale della carta di Smith
dell’amplificatore. L’efficienza di picco viene mantenuta,
mentre la potenza di uscita diminuisce per un incremen-
to della parte reale del carico; fatto questo che dimostra
che l’impedenza della seconda armonica richiesta per
ottenere l’efficienza di picco durante la modulazione
del carico non viene influenzata. Questa proprietà risul-
ta molto utile per incrementare l’efficienza media degli
amplificatori di potenza Doherty e out-phasing.
Utilizzo delle tecniche QLI per il progetto
di un PA Doherty in Classe E
Le misure di load-pull relative alla potenza e all’efficien-
za del dispositivo ospitato nel package suggeriscono
la presenza di una rotazione interna del segnale di /4.
Questa rotazione in-
terna può essere te-
nuta in considera-
zione nel progetto
della rete di carico
dell’amplificatore
di potenza Doher-
ty, ragion per cui
non è necessario
aggiungere linee di
compensazione in
uscita. L’impeden-
za di carico fonda-
mentale richiesta ai
terminali del packa-
ge ha un valore ab-
bastanza elevato,
per consentire il
collegamento diret-
to del combinatore Doherty
senza ricorrere a una rete
di adattamento aggiuntiva. Il
fatto che le armoniche di or-
dine superiore siano termi-
nate all’interno del package,
significa che la rete di carico
per l’amplificatore di potenza
Doherty può essere sempli-
ce, compatta e non richiede
l’accoppiamento delle armo-
niche di ordine superiore. Oltre a ciò, il dispositivo è po-
larizzato per il funzionamento in classe AB, mentre il di-
spositivo di picco è polarizzato per il funzionamento in
classe C per le correnti di riposo, in modo da assicura-
re un funzionamento in modalità Doherty tradizionale,
per cui, in presenza di diverse condizioni di pilotaggio,
il dispositivo entrerà in una modalità di funzionamento
simile a quello di un amplificatore in classe E.
Applicazione delle tecniche QLI al progetto di un PA
out-phasing operante in mixed-mode a doppio ingresso
Un progetto di amplificatore out-phasing operante in
mixed-mode è riportato in figura 4(b). La compensa-
zione nell’amplificatore Chireix è stata integrata nei
due rami tramite la regolazione della loro lunghezza
elettrica di ± , invece di aggiungere una suscettanza
di shunt che comporta un aumento dell’area occupa-
ta. Il valore di determina l’angolo di compensazione
dell’out-phasing. Per il funzionamento in mixed-mode,
è previsto l’uso di una combinazione di controllo della
potenza di uscita e della fase per ottenere la massi-
Fig. 6 – Misure dinamiche di un amplificatore di potenza Doherty eseguite utilizzando un segnale WCDMA a portante
singola a 2,14 GHz con un PAR di 7 dB dopo la pre-distorsione digitale
Fig. 5 – Misure statiche dell’amplificatore di potenza Doherty a 25V