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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2010| A comparative study of linearization techniques for power amplifiers Estudio comparativo de técnicas de linealización de amplificadores de potencia | |
| Martha Haydée Carolina Sánchez Muñiz | |
| ARTURO VELAZQUEZ VENTURA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Motores eléctricos | |
| En los últimos años se ha presentado un crecimiento masivo en la demanda de servicios en el sector de las comunicaciones móviles en el ámbito mundial y en particular en nuestro país. La principal actividad en investigación en dicha área se encuentra en la telefonía móvil, de modo que la inmensa mayoría de sus aplicaciones están orientadas a la transmisión de voz. Sin embargo el rápido crecimiento de los servicios de INTERNET y la tendencia natural de los usuarios a disponer de este tipo de servicios incluso en un entorno móvil, hace prever que a muy corto plazo se requiera disponer de nuevos sistemas de transmisión capaces de operar a altas velocidades de transmisión de datos en anchos de banda moderados. En este contexto ya no será posible utilizar modulaciones de envolvente constante, como GMSK utilizada en el sistema GSM, sino que será obligatorio utilizar modulaciones multinivel. Cuando se plantea el uso de modulaciones multinivel uno de los elementos más críticos dentro de la cadena de transmisión es el amplificador de potencia, ya que este elemento presenta en mayor o menor grado una cierta característica no-lineal, que en el caso de amplificar modulaciones de envolvente no constante se traduce en una expansión del espectro que produce un cierto nivel de potencia radiada en los canales adyacentes. Por otro lado, la linealidad del amplificador es tanto mayor como más alejado esté su punto de trabajo del denominado nivel de compresión a 1 dB, valor que determina el máximo nivel de señal a la entrada antes de que los efectos de la saturación del amplificador sean apreciables. Sin embargo operar con un punto de trabajo muy alejado del nivel de compresión implica una gran penalización en términos de eficiencia en potencia del amplificador. Por esta razón, en la literatura se han planteado en los últimos años una serie de técnicas de linealización del amplificador de potencia tendientes a garantizar un elevado punto de trabajo (con eficiencia óptima en potencia) manteniendo un nivel acotado (bajo) de distorsión en la señal amplificada. El propósito de este trabajo de tesis consiste en realizar un estudio comparativo mediante simulación con herramientas CAD de las prestaciones de tres de las técnicas de linealización existentes (Feedforward o pre-compensación, Predistorsión y Retroalimentación), para evaluar de forma simple y precisa, tomando en consideración todas las posibles imperfecciones de una implementación práctica, las prestaciones del sistema cifradas en términos de nivel de potencia radiada en el canal adyacente y rendimiento en potencia del amplificador. También se extiende el estudio a entornos multiportadora, en donde con un único amplificador de potencia de gran ancho de banda se pretende amplificar las señales moduladas correspondientes a las distintas portadoras asignadas a una estación base. In the last years we have seen an increasing demand of services in the mobile communications sector both at international and domestic levels. The main research activity is focused in the mobile telephony field so most of the applications are voice transmission oriented. However, the rapid growth in INTERNET services and the natural tendency to have at one’s disposal this kind of services makes believe that in the short term it will be required to have new transmission systems capable of operating at high data rates with moderate bandwidths. In this context it will not be possible to use constant envelope modulation, as GMSK used in GSM systems, but it will be mandatory to use some kind of multilevel modulation. The increasing demand for spectral efficiency in radio communications makes multilevel linear modulation schemes such as QAM (quadrature amplitude modulation) more and more attractive. Since their envelopes fluctuate, these schemes are more sensitive to power amplifier nonlinearities, the major contributors to nonlinear distortion in microwave transmitters. An obvious solution is to operate the power amplifier in the linear region where the average output power is much smaller than the amplifier’s saturation power (larger output back off). But this increases cost, reduces efficiency, and consumes more power since more stages are required in the amplifier to maintain a given transmitted power level. Thus much DC power consumed. With power efficiency a critical consideration for systems that are battery operated or require small enclosures where heat dissipation is a problem. The purpose of this project thesis is to carry out a comparative study of three of the most popular schemes for power amplifier linearization: Feedforward, Predistortion and Feedback techniques, by means of simulation with CAD tools using commercial software. Also the study is extended to multicarrier environment, where a single amplifier of moderate bandwidth is intended to amplify the modulated signals corresponding to the different carriers assigned to a base station. | |
| CICESE | |
| 2005 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Sánchez Muñiz, M. H. C.2005.Estudio comparativo de técnicas de linealización de amplificadores de potencia. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 195 pp. | |
| TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones |
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