Amplificador em classe F para sistemas de transmissão polar

• Autor(a) principal: Nunes, Luís Carlos Cótimos
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/3711
• topic: Engenharia electrónica; Sistemas de comunicação; Comunicações por rádio; Amplificadores de potência; Radiofrequência; Nitreto de gálio

Nos últimos anos, tem havido uma grande procura de sistemas capazes de oferecer elevadas taxas de transmissão e elevada mobilidade aos utilizadores. Por outro lado, o espectro electromagnético está cada vez mais ocupado, sendo, por isso, necessários sistemas que tenham elevada eficiência espectral. Estes motivos impulsionaram a utilização de técnicas de modulação linear, como Multi-level Quadrature Amplitude (M-QAM). Contudo, estas técnicas de modulação apresentam valores elevados de Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) e requerem uma amplificação linear. Nesse sentido, tem vindo a aumentar a investigação para o desenvolvimento de técnicas para melhorar a eficiência de PAs lineares, das quais se destacam a arquitectura Doherty e o transmissor polar. Neste trabalho aborda-se a transmissão polar, que opera num regime híbrido entre EER (eliminação e restauro da envolvente) e ET (seguidor de envolvente). O transmissor polar permite a utilização de amplificadores altamente eficientes a operar em comutação (Classe D, E ou F) e, modulando a sua tensão de alimentação, consegue-se ter uma amplificação linear e eficiente. Esta dissertação insere-se na área de electrónica de rádio-frequência e visa o projecto, implementação e teste de um amplificador de potência a operar em classe F, para incluir num transmissor polar, utilizando transístores de elevada mobilidade electrónica (HEMT), baseados na tecnologia Nitreto de Gálio (GaN). O amplificador em Classe F é aqui estudado e implementado com linhas de transmissão para a frequência de 900 MHz, conseguindo-se obter uma PAE prática superior a 72% e uma potência de saída de 10W. O seu desempenho medido experimentalmente, variando a tensão de alimentação de dreno, evidencia um bom comportamento num transmissor polar. Observa-se, ainda, um melhor desempenho comparativamente a um amplificador de potência em classe E.