طراحی، شبیه سازی و ساخت تقویت کننده توان کلاس E پهن باند با تکنیک جبران راکتانس دوگانه و کنترل هارمونیک های دوم و سوم

در این مقاله، یک تقویت کننده توان کلاس E پهن باند برای کاربرد در سیستم های مخابرات ماهواره ای طراحی، شبیه سازی و ساخته شده است. در طراحی این تقویت کننده از دو مدار کنترل کننده هارمونیکی مرتبه دوم و سوم به منظور حذف هارمونیک های ناخواسته و همچنین تکنیک جبران راکتانس دوگانه جهت دست یابی به پهنای باند وسیع استفاده شده است. ترانزیستور LDMOS نوع AFT۰۹MS۰۰۷N به عنوان عنصر اکتیو مدار پیشنهادی مورد استفاده قرار گرفته است. پس از محاسبه مقادیر بهینه المان ها، تقویت کننده پیشنهادی ابتدا با عناصر ایده آل و سپس با مدل واقعی المان ها و با استفاده از نرم افزار ADS شبیه سازی شده و نتایج به دست آمده مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس با هدف بررسی عملکرد واقعی، تقویت کننده پیشنهادی ساخته و اندازه گیری شده است. نتایج اندازه گیری نشان می دهد که تقویت کننده توان پیشنهادی در پهنای باند فرکانسی بین MHz ۴۰۰ تا MHz ۴۶۰، دارای راندمان درین بیش از ۷۵ % و راندمان توان افزوده بهتر از ۶۹ % می باشد. همچنین در رنج فرکانسی یاد شده، دارا بودن بیشینه مقادیر راندمان درین ۸۳ % و راندمان توان افزوده ۷۵ % به ازای توان ورودی dBm ۲۷ و ولتاژ درین V ۱۲ از دیگر ویژگی های مطلوب تقویت کننده پیشنهادی است. درنهایت تشابه قابل قبولی بین نتایج شبیه سازی و اندازه گیری شده مشاهده می شود.

کلیدواژه ها:

Power Amplifier ، Class E ، Reactance Compensation Technique ، Drain Efficiency ، Power Added Efficiency ، ADS Software. ، تقویت کننده توان ، کلاس E ، تکنیک جبران راکتانس ، راندمان درین ، راندمان توان افزوده ، نرم افزار ADS.