Implementación de arquitecturas emergentes de transmisión basadas en conceptos de amplificación de alta eficiencia

Abstract

RESUMEN: En este trabajo, se presenta un estudio del estado del arte en lo referente a las arquitecturas emergentes de transmisión inalámbricas, las cuales se han desarrollado como alternativa al mejoramiento del compromiso linealidad-eficiencia, de los trasmisores cartesianos actualmente empleados en las estaciones base. A partir de ello, es posible identificar al amplificador de RF como el elemento que consume mayor potencia dentro del transmisor, por lo que su diseño adecuado resulta estratégico. Se proponen un grupo de consideraciones para la realización de diseños de base experimental de amplificadores de potencia de RF de alta eficiencia, que pueden ser aplicadas para diferentes frecuencias, tipos de transistores y clases de operación. Los resultados se validan a través de la implementación de varios prototipos y se demuestra que aún cuando no se cuente con el modelo no lineal del dispositivo o con herramientas sofisticas de medición, los amplificadores cumplen con los estándares de linealidad y se encuentran dentro del estado del arte en términos de eficiencia. Finalmente se implementan algunas variantes novedosas de trasmisores emergentes basadas en conceptos de amplificación de alta eficiencia, que permiten corroborar la importancia de estas arquitecturas para el desarrollo sostenible de las comunicaciones en el futuro.

ABSTRACT: In this work, an overview of emerging architectures in wireless transmitters, those are been developed for overcoming the current limit in the linearity versus efficiency trade-off in IQ transmitter, is presented. Based on this, it is possible to identify that the RF power amplifier is the key factor in the transmitter power consumption, so the appropriate design of the mentioned PA is essential. A set of considerations for basis experimental designs of high efficiency RF power amplifiers, which can be applied to different frequencies, transistor types and classes of operation, are proposed. The results are validated through the implementation of various prototypes that are able to reach high efficiency and linearity levels even when the nonlinear model of the device or sophisticated measuring tools are not available. Finally different novel implementations of emerging transmitter based on high efficiency amplification concepts are shown in order to corroborate the impact of these kinds of architectures for the sustainable future developments of the communications systems.