Un amplificador de potencia Doherty de tres vías de banda ancha con mejora de eficiencia en la retroalimentación de potencia profunda para aplicaciones 5G
Autores: Que, Xianfeng; Li, Jun; Wang, Yanjie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un amplificador de potencia Doherty de tres vías de banda ancha con mejora de eficiencia en la retroalimentación de potencia profunda para aplicaciones 5G
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Banda ancha
Mejora de eficiencia
Amplificador de potencia Doherty
Modulación de carga
Transistores de GaN
Señal modulada LTE
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 56
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta una nueva topología de amplificador de potencia Doherty (DPA) de tres vías de banda ancha, que permite una mejora de hasta 10 dB o más en la eficiencia de retroceso de potencia de salida (OBO). La topología DPA propuesta logra la modulación de carga de Doherty y la combinación de potencia de tres vías a través de un transformador, que requiere solo un factor de acoplamiento bajo, facilitando así su implementación en placas de circuito impreso de doble cara o procesos de circuitos integrados de microondas (MMIC). Las ecuaciones de diseño para la topología DPA propuesta son propuestas y analizadas en detalle. Se diseñó y fabricó un PA de prueba en la banda de 2.1-2.8 GHz utilizando transistores de GaN comerciales para validar el concepto propuesto. Dentro de la banda de frecuencia de operación, logra una potencia de salida saturada () de 44.5-46.5 dBm con una eficiencia de drenaje máxima (DE) del 60-72%, y DE del 43-52% a 10 dB OBO. Además, bajo una señal modulada por evolución a largo plazo (LTE) de 20 MHz, el PA demuestra una potencia de salida promedio () de 36.8-37.5 dBm y una eficiencia de drenaje promedio del 47-53%. Especialmente, la relación de fuga de canal adyacente (ACLR) es tan baja como -35--28.2 dBc sin ninguna predistorsión digital (DPD).
Descripción
Este artículo presenta una nueva topología de amplificador de potencia Doherty (DPA) de tres vías de banda ancha, que permite una mejora de hasta 10 dB o más en la eficiencia de retroceso de potencia de salida (OBO). La topología DPA propuesta logra la modulación de carga de Doherty y la combinación de potencia de tres vías a través de un transformador, que requiere solo un factor de acoplamiento bajo, facilitando así su implementación en placas de circuito impreso de doble cara o procesos de circuitos integrados de microondas (MMIC). Las ecuaciones de diseño para la topología DPA propuesta son propuestas y analizadas en detalle. Se diseñó y fabricó un PA de prueba en la banda de 2.1-2.8 GHz utilizando transistores de GaN comerciales para validar el concepto propuesto. Dentro de la banda de frecuencia de operación, logra una potencia de salida saturada () de 44.5-46.5 dBm con una eficiencia de drenaje máxima (DE) del 60-72%, y DE del 43-52% a 10 dB OBO. Además, bajo una señal modulada por evolución a largo plazo (LTE) de 20 MHz, el PA demuestra una potencia de salida promedio () de 36.8-37.5 dBm y una eficiencia de drenaje promedio del 47-53%. Especialmente, la relación de fuga de canal adyacente (ACLR) es tan baja como -35--28.2 dBc sin ninguna predistorsión digital (DPD).