Linearizing an L-band power amplifier for RADAR applications

Abstract

This thesis attempts to improve the linearity, while keeping the efficiency, of a given power amplifier to be used in RADAR applications. The thesis is divided in three major parts: first, the theoretical analysis around the chosen linearization technique is done by mathematical deduc-tion and MATLAB simulations. In second place, ADS simulations with low-frequency dithering applied to an amplifier model, provided by the man¬ufacturer of the amplifier, are performed. The desired characteristics found during simulations will be used on the design of the prototype. Then, using the designed prototype, measurements to compare with the previous simulations, will be done. To prove the concept idea, small and large signal, for a single-tone, and two-tone measurements, with and without dithering, will be performed. The improvement of the intermodulation distortion products using a dithered amplifier will be shown demonstrating actual linearity enhancement.

Esta dissertação de Mestrado têm como principal objectivo aumentar a linearidade de um determinado amplificador de potência, mantendo a sua eficiência. Primeiramente, depois de escolhida a técnica a implementar (dither de baixa frequência (LFD)), vai ser feita uma análise com base numa dedução matemática seguida de simulações em MATLAB, para provar a sua eficácia. Simulações usando o modelo do amplificador (fornecido pelo fabricante) e a técnica de LFD vão ser feitas onde as condições necessárias à implementação do dither vão ser extraídas para, posteriormente serem usadas na construção de um prótotipo. Depois do design do prótotipo ser finalizado, e da placa completa ter sido produzida, os resultados das medições, vão ser comparados com as simulações. Medidas de sinal fraco e sinal forte, bem como medidas da distorção de intermodulação vão ser apresentadas e analisadas. No final, as medições anteriores vão ser utilizadas para comprovar a validade da técnica escolhida na linearização do amplificador para ser usado em aplicações de RADAR.