خطی سازی تقویت کننده ی توان رادیویی با روش تزریق
چکیده
تقویت¬کننده¬ی توان رادیویی، مهمترین بخش در یک سیستم فرستنده است که سطح توان سیگنال رادیویی را قبل از ارسال در فرستنده افزایش می¬دهد. در میان انواع چالش¬های موجود برای طراحی یک تقویت¬کننده¬ی توان رادیویی، دستیابی هم¬زمان به بازده بالا به همراه رفتار خطی قابل قبول، مهمترین چالش می¬باشد. بازده زمانی افزایش می¬یابد که المان فعال بکار رفته در تقویت¬کننده به صورت یک سوئیچ کارکند بطوری که تلفات زمان هدایت آن به حداقل مقدار ممکن برسد. البته کار در این ناحیه، باعث بوجود آمدن اعوجاج¬هایی در سیگنال خروجی می-شود. این اعوجاج¬ها، باعث گسترش طیف سیگنال خروجی و تداخل آن با کانال¬های مجاور شده و نرخ خطای بیت داده¬های انتقالی را افزایش می¬دهد. امروزه در سیستم¬های مخابراتی مدرن، از سیگنال¬های با پوش متغیر مانند m-qam و qpsk به منظور افزایش بازده طیف سیگنال و ظرفیت کانال استفاده می¬شود. به دلیل بالا بودن نسبت حداکثر توان به توان متوسط در این مدوله سازی ها، لازم است تقویت کننده¬ی قدرت بکار رفته تغیرات پوش سیگنال را به خوبی دنبال کند. بنابر¬این مسئله ی خطی سازی در تقویت¬کننده¬های توان از اهمیت خاصی برخوردار است. با افزایش میزان خطی بودن، تقویت¬کننده می¬تواند نزدیک به ناحیه¬ی فشردگی کارکند که منجر به افزایش بازده توان تقویت-کننده نیز می¬شود. در سال¬های اخیر، تکنیک¬های بسیاری برای خطی¬سازی ارائه شده¬اند که از میان آن¬ها پیش¬اعوجاج دیجیتال نسبتأ ساده و با هزینه¬ی کمتر می¬باشد. یکی از روش¬های پیش¬اعوجاج دیجیتال در باند پایه، روش تزریق است که ایده¬ی این روش اضافه کردن مولفه¬هایی به سیگنال در باند پایه برای حذف اعوجاج¬ها در خروجی تقویت¬کننده می باشد. روش تزریق شامل انواع مختلفی مانند تزریق اختلاف فرکانسی، تزریق هماهنگ دوم و تزریق مولفه¬های اعوجاج مرتبه¬¬ی سوم می¬باشد. در این پایان¬نامه به منظور خطی¬سازی تقویت¬کننده¬ی توان از روش تزریق مولفه¬های اعوجاج مرتبه¬ی سوم در باند پایه استفاده شده است و عملکرد آن بر روی یک تقویت¬کننده¬ی توان کسکد کلاس a با فرکانس مرکزی ghz5/2 با بهره توانdb15 و توان ورودی در نقطه فشردگیdb1 به اندازه ی dbm2/4 با انواع مدوله سازی پوش متغیرمانند qam16، qam64 و qpsk بررسی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می¬دهد که با استفاده از روش خطی¬سازی مذکور، نسبت توان کانال مجاور به توان کانال مطلوب برای سیگنال¬های qam16، qam64 و qpsk به¬ترتیب به اندازه¬ی db21، db5/21 و db26 کاهش یافته است.
