Fully-automated load-pull system based on mechanical tuners

Abstract

Por razões de potência, linearidade e e ciência o ampli cador é um componente limitador de performance em qualquer tipo de aplicações relacionadas com estações base de voz e dados, motivando a indústria das telecomunica ções a investir em sistemas capazes de ajudar o projetista de Ampli cador de Potência (AP) a obter o máximo deste elemento ativo. O sistema de 'load-pull' é uma ferramenta essencial para auxiliar o projeto de ampli cadores de potência, permitindo determinar as condições ideais de impedância que maximizam a sua performance. Esta dissertação insere-se na área de caracterização e projeto de AP, em rádio frequência e visa a concepção, implementação e validação de um sitema automático de 'load-pull' passivo. Neste trabalho, realizou-se um estudo sobre os mais diversos tipos de sistemas de 'load-pull' utilizados na caracterização de transistores de alta potência. De modo a cumprir a nalidade desta dissertação, construí-se um sistema passivo automatizado de 'load-pull' capaz de lidar com potência 250W forma de onda contínua (CW) e 2.5 kWde potência de pico em relação a envolvente de modulação (PEP), onde a repetibilidade da malha de saída deste sistema é -60dB a uma frequência correspondente de 1.8GHz, garantindo uma boa precisão das impedâncias apresentadas ao transístor de microondas.

Due to power, linearity and e ciency reasons the PA is the performance limiting component in any state-of-the-art mobile voice and data base station, motivating the telecommunications industry to invest in systems capable of helping the designer of PA to get the most of the active devices. The load-pull system is an essential tool to assist the design of PA, allowing to determine the optimum matching conditions that maximizes the PA performance parameters. This dissertation ts in the area of radio frequency characterization and PA design, aiming the artful conception, implementation and validation of an automated passive load-pull system. In this work a study was also performed on the most diverse types of load-pull systems that are used in the characterization of high power transistors. In order to ful ll the purpose of this dissertation, an automated load-pull system was built, being capable to handle 250W of power in continuous wave (CW) and 2.5kW in peak-to-envelope (PEP), where the system repeatability of its output network is -60dB at a frequency of 1.8GHz, granting a good accuracy of impedances presented to the microwave transistor.