18808

16316

كارشناسي ارشد

ميدان و موج

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1402

نه، 84ص. : مصور، جدول، نمودار

1402/06/24

كتابنامه

مخابرات

مهندسي برق و كامپيوتر

1402/07/09

2954277

سيستم¬هاي ارتباطي مدرن از طرح¬هاي مدوله سازي پيچيده با نسبت اوج به متوسط توان بالا استفاده مي¬كنند. به همين دليل در نسل هايي مثل 3G، 4G و 5G از تقويت‌كننده‌هايي استفاده مي¬شود كه نه تنها در نقطه اوج توان بازده بالايي داشته باشد، بلكه در نقطه عقبگرد توان نيز بازده توان بالايي داشته باشد. تقويت‌كننده توان دوهرتي يكي از روش‌هاي طراحي تقويت‌كننده توان است كه علاوه بر نقطه اوج توان مي‌توان در عقبگرد توان نيز بازده توان بالايي در حين خطي بودن داشته باشد. در اين پايان نامه دو طرح با ميزان عقبگرد و پهناي باند مختلف ارائه شده است. در هر دو طرح براي غلبه بر محدوديت پهناي باند تقويت كننده توان دوهرتي متداول از معماري پسا تطبيق كه باعث كاهش امپدانس بار در نقطه مدوله سازي بار مي¬شود همچنين حذف وارون ساز امپدانس استفاده شده است. به همين ترتيب با استفاده از نسخه بهبود يافته منطقه تطبيق بهينه در مقابل نقطه بهينه، بهبود شبكه بار، قرار دادن مسير امپدانس هاي بهينه در ناحيه امن هماهنگ دوم و بهبود شبكه تطبيق در تقويت كننده اصلي براي كاهش امپدانس موهومي باعث ايجاد يك ناحيه عقبگرد توان بزرگتر در مقايسه با تقويت كننده توان دوهرتي معمولي و بازده درين (DE) بالا در ناحيه اوج (اشباع) و عقبگرد توان شد. نكته ديگر در مورد اين پايان نامه روند طراحي آن است كه باعث شد نتايج خوبي از هر دو طرح در حالت نماواره و طرح بندي گرفته شود. در اين پژوهش ابتدا مفاهيم تقويت‌كننده توان دوهرتي و پس از توضيح اصطلاحات و مفاهيم، به پژوهش‌هاي انجام شده در سال هاي اخير مي‌پردازيم و در آخر به بررسي نتايج و روند طراحي تقويت‌كننده توان دوهرتي انجام شده مي‌پردازيم. به اين منظور دو تقويت كننده توان دوهرتي براي شبكه نسل پنجم موبايل طراحي شده است. تقويت‌كننده توان شبيه سازي شده در طرح يك با زير لايه Ro4003C و تقسيم¬كننده توان ويلكينسون متقارن در پهناي باند 3.8GHz- 3.3 به توان خروجي 43.3 – 44.6dBm و بازده درين در اوج65 - 74% و بازده درين در 8dB عقبگرد 45 - 52% با ميزان بهره 10.1–11.1 dB و تقويت¬كننده دوهرتي طرح دو در پهناي باند 4.2GHz-3.3 به توان خروجي 43.4 – 44.1dBm و بازده درين در اوج 74 - 62% و بازده درين در 6dB عقبگرد 44 – 51%با ميزان بهره 9.4 – 10.1dB دست يافته¬ايم.

Modern communication systems use complex modulation schemes with high peak-to-average power ratios (PAPR). For this reason, in generations such as 3G, 4G and 5G, amplifiers are used that not only have a high efficiency at the peak power point, but also have a high power efficiency at the back-off point of the output power. The Doherty power amplifier (DPA) is one of the power amplifier design methods that, in addition to the peak power point, can also have high power efficiency at the output power back-off (OBO) point while being linear. This thesis presents design of two DPA in different bandwidths and back-off. Both designs use a post-matching architecture that reduces the load impedance at the load modulation point and also eliminate the impedance inverter to overcome the bandwidth of the conventional DPA. Also, by using the improved version of the optimal matching region in front of the optimal point, improving the load network, placing the path of optimal impedances in the second harmonic safe region, and improving the matching network in the main amplifier to reduce the phantom impedance, creating a larger OBO region and good efficiency in peak generation and power reversal compared to conventional DPA. Another point in this thesis is its design, which makes good simulation results from both designs in schematic and layout modes.The design of the Doherty amplifier of the first design in the frequency band of 3.3-3.8GHz shows a saturated output power of 43.6-44.4dBm and a drain efficiency between 65-74% and 45-52% in saturation and 8dB back-off, respectively. The design of the Doherty amplifier of the second design in the frequency band of 3.3-4.2 GHz shows the saturation output power of 43.4-44.1 dBm and the drain efficiency between 62-74% and 44-51% in saturation and 6dB back-off, respectively.

احمد بخت افروز

اميررضا احمدي مهر

ابوالقاسم زيدآبادي نژاد , ذاكرحسين فيروزه