Bancada de linearização para amplificadores de potência destinados a sistemas 5G

Abstract

The present work deals with digital pre-distortion for linearization of nonlinear systems. In this work a linearization bench will be built for fifth generation (5G) systems applied to a 28GHz power amplifier. For this, some aspects related to the 5G mobile network are initially presented, as well as several figures of merit widely used in the characterization of power amplifiers. After familiarizing with the previous topics, behavioral modeling techniques in baseband using memory models (MP) are discussed. Finally, some digital pre-distortion (DPD) techniques are presented, comparing the DPD methods by indirect and direct learning. The work is complemented with the application of the chosen method (DPD by indirect learning) in a laboratory environment. A linearization bench is implemented with the purpose of linearizing the amplifier under study. Finally, results are collected and discussed, verifying that the solution chosen for the amplifier linearization, despite having a satisfactory performance, is not the best answer to the problem, and other solutions based on different DPD techniques may present better results.

O presente trabalho aborda a pré-distorção digital de sistemas não lineares. Neste trabalho será construída uma bancada de linearização para sistemas de quinta geração (5G) aplicada a um amplificador de potência a operar a 28GHz. Para tal, inicialmente são apresentados alguns aspetos relacionados com a rede móvel 5G, bem como, diversas figuras de mérito largamente utilizadas na caracterização de amplificadores de potência. Depois da familiarização com os temas anteriores, são abordadas técnicas de modelação comportamental em banda base recorrendo a modelos com memória (MP). Finalmente, são apresentadas algumas técnicas de pré distorção digital (DPD), sendo feita a comparação entre os métodos DPD por aprendizagem indireta e direta. O trabalho é complementado com a aplicação do método escolhido (DPD por aprendizagem indireta) em ambiente laboratorial. É implementada uma bancada de linearização com o propósito de linearizar o amplificador em estudo. Finalmente, são efetuadas medições e discutidos os resultados. Verifica-se que a solução escolhida para a linearização do amplificador, apesar de ter uma prestação satisfatória, não é a melhor a solucionar o problema, podendo outras abordagens de modelação comportamental ou soluções baseadas em outras técnicas DPD apresentar melhores resultados.