Transmisor Outphasing con Amplificadores Clase E Modo Paralelo

Abstract

En los últimos tiempos, el esquema outphasing se ha constituido como una alternativa atractiva para la transmisión inalámbrica de formatos de modulación complejos, el caso de WCDMA y LTE, de cara a satisfacer los estrictos requisitos de linealidad impuestos por dichos estándares sin deteriorar necesariamente su eficiencia en el uso de la potencia. Resultados recientes en la introducción de amplificadores clase E, en particular en modo paralelo, así como en su implementación con transistores HEMTs de Nitruro de Galio (GaN), han permitido alcanzar prestaciones por encima de las ofrecidas por otras arquitecturas alternativas. En este proyecto se propone como objetivo la implementación del cabezal de RF de un transmisor outphasing en UHF, integrando dos amplificadores clase E modo paralelo de gran ancho de banda con un combinador reactivo muy simple. Partiendo de acciones de caracterización sobre los dispositivos GaN HEMTs seleccionados, del fabricante líder del sector, se procederá a la estimación de las condiciones óptimas de terminación en drenador y a la síntesis de las redes de terminación y polarización apropiadas. Se implementarán entonces dos amplificadores en dicho modo, capaces de ofrecer una eficiencia cercana al 80% en una banda desde 630 a 890 MHz. Se caracterizarán dichos amplificadores bajo distintas condiciones de carga y se ajustará un combinador Chireix óptimo, que permita su integración en el esquema outphasing deseado. Se procederá a su medida bajo excitaciones de onda continua en distintos valores de frecuencia, y se seleccionará una estrategia pura o de tipo híbrido para conseguir transmitir una señal de envolvente variable con una relación potencia pico a potencia promedio elevada. Se verificará la satisfacción de los requisitos de linealidad, ayudados por técnicas de predistorsión digital, con unos objetivos para la eficiencia promedio superiores al 50 %.