Amplificador RF de potência outphasing-chireix

Abstract

Esta dissertação tem como objetivo estudar e implementar um amplificador de potência de Rádio Frequência utilizando o conceito de Out-phasing, proposto por H. Chireix em 1935, mas que nos recentes anos tem vindo a ser objeto de estudo intensivo, não só ao nível académico, mas também pelos grandes fabricantes de amplificadores de potência de Rádio Frequência. Assim, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de seguir as tendências de mercado e detetar os principais problemas relacionados com a sua implementação, para mais tarde, ser capaz de apresentar algo de relevante ao mercado e de acordo com as suas necessidades. Deste modo, implementou-se um sistema Out-phasing com um Combinador Chireix a uma frequência de 1.8 GHz, apresentando uma eficiência máxima de 60% e uma eficiência de 40% a 10dB da potência máxima quando em operação em onda contínua. Este amplificador de potência foi projetado com dois amplificadores diferentes a operar em class E, combinando o conceito de Outphasing com modulação em amplitude, com vista a melhorar a sua eficiência total e linearidade.

The objective of this dissertation is to study and implement a RF Power Amplifier using the Outphasing concept, which was proposed by H. Chireix in 1935 but, in the recent years, has been the subject of intensive research, not only at the academic level, but also by the big manufacturers of Radio Frequency Power Amplifiers. Thus, this work was developed to follow market tendencies and detect the most significant problems related with its implementation to, later on, be capable to present something interesting to the market, according to its requirements. So, an Outphasing Amplifier using a Chireix Combiner for 1.8 GHz was implemented, presenting a peak Power added efficiency of around 60% and almost 40% at 10 dB of Output power back off in Continuous wave. This Power Amplifier was designed with two different class E amplifiers, mixing also the concept of Outphasing with Amplitude modulation, in order to increase its efficiency and to linearize it at the same time.