بررسی و طراحی یک تقویت کننده ی توان رادیویی خطی با استفاده از روش پیش اعوجاج
چکیده
یکی از اجزای اصلی در یک فرستنده ی مخابراتی تقویت کننده ی توان رادیویی می باشد. از آن جایی که در نسل های جدید مخابرات بی سیم از مدولاسیون هایی نظیر ofdm استفاده می شود و با توجه به تغییرات شدید دامنه ی سیگنال ارسالی در این مدولاسیون، خطی بودن تقویت کننده ی توان اهمیت ویژه ای پیدا کرده است. زیرا خطی نبودن تقویت کننده ی توان در این نوع از مدولاسیون، باعث از دست رفتن اطلاعات سیگنال وگستردگی طیف آن به باندهای فرکانسی مجاور می شود. از طرف دیگر چون تقویت کننده ی توان پرمصرف ترین بخش فرستنده است طراحی آن با بازدهی بالا برای یک فرستنده ی قابل حمل از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در تقویت کننده های توان رابطه ی معکوسی بین بازده و میزان خطی بودن وجود دارد و عمدتا تقویت کننده های توان با بازده بالا، غیرخطی تر هستند. بنابراین برای داشتن بازده بالا در عین خطی بودن می توان تقویت کننده را با بازده بالا طراحی کرده و سپس روش خطی سازی به آن اعمال نمود. با توجه به اینکه امروزه سعی بر این است که طراحی مدارها حتی الامکان در حوزه ی دیجیتال انجام گیرد، از میان انواع روش های خطی سازی، روش پیش اعوجاج دیجیتال مورد توجه بیش تری قرار گرفته است. از میان روش هایی که برای پیاده سازی بلوک پیش اعوجاج دیجیتال وجود دارد روش پیاده سازی با مدل کردن تقویت کننده ی توان روش مناسب تری به نظر می رسد. زیرا با استفاده از این روش می توان اثر حافظه را نیز در تقویت کننده های توان جبران کرد. بنابراین روشی که در این پایان نامه به منظور خطی سازی تقویت کننده ی توان استفاده شده است روش پیش اعوجاج دیجیتال برپایه ی چندجمله ای باحافظه با روش یادگیری غیرمستقیم می باشد. چندجمله ای باحافظه مدلی دقیق و در عین حال ساده برای مدل کردن سیستم های غیرخطی حافظه دار می باشد. هدف در این پایان نامه بررسی عملکرد روش مذکور بر روی تقویت کننده های توان cmos می باشد. روش خطی سازی مذکور بر روی یک تقویت کننده ی توان cmos با ساختار موازی کلاس های aوab پیاده سازی شده است و در شبیه سازی محدودیت های عملی نیز در نظر گرفته شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با استفاده از روش خطی سازی مذکور برای توان خروجی dbm1/18 و بازده افزوده ی توان 8/26% پوشش طیفی wimax ارضا می شود و مقادیر اعوجاج داخل باند و خارج از باند ناشی از غیرخطی بودن تقویت کننده ی توان به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. همچنین نتایج حاصل از سنتز و پیاده سازی پیش اعوجاج دیجیتال وفقی بر روی تراشه ی fpga نیز نشان داده شده است.