Нагрузочная цепь для сверхвысокочастотного усилителя класса F

Автор(и)

  • Андрей Павлович Ефимович Донецкий национальный университет, Україна
  • Владимир Григорьевич Крыжановский Донецкий национальный университет, Україна https://orcid.org/0000-0002-2685-9740
  • Вячеслав Александрович Коваленко Донецкий национальный университет, Україна
  • Рокко Гиофрэ Римский университет Тор Вергата, Італія https://orcid.org/0000-0002-7503-0373
  • Паоло Колантонио Римский университет Тор Вергата, Італія https://orcid.org/0000-0002-5788-1262
  • Рикардо Даниели Римский университет Тор Вергата, Італія

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347015070018

Ключові слова:

усилитель мощности класса F, нагрузочная цепь, паразитные элементы

Анотація

Предложена методика построения и расчета нагрузочной цепи для сверхвысокочастотного усилителя мощности (УМ) класса F с добавлением третьей и пятой гармоник напряжения. Предложенная нагрузочная цепь позволяет скомпенсировать негативное влияние паразитных элементов транзистора (выходной емкости и выходной индуктивности) на работу УМ класса F. Также нагрузочная цепь позволяет снизить негативное влияние реальных свойств шунтирующего конденсатора в цепи питания и блокировочного конденсатора на импедансы, создаваемые нагрузочной цепью на кристалле транзистора. Для УМ класса F с добавлением третьей и пятой гармоник напряжения получена формула для расчета нагрузочного сопротивления транзистора на заданную выходную мощность.

Посилання

  1. Kim J. H. Modeling and design methodology of high-efficiency class-F and class-F–1 power amplifiers / J. H. Kim, G. D. Jo, J. H. Oh, Y. H. Kim, K. C. Lee, J. H. Jung // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — Jan. 2011. — Vol. 59, No. 1. — P. 153–165. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.2010.2090167.
  2. Wren M. Experimental class-F power amplifier design using computationally efficient and accurate large-signal pHEMT model / M. Wren, T. J. Brazil // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — May 2005. — Vol. 53, No. 5. — P. 1723–1731. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.2005.847108.
  3. Moon J. Behaviors of class-F and class-F–1 amplifiers / J. Moon, S. Jee, J. Kim, J. Kim, B. Kim // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — Jun. 2012. — Vol. 60, No. 6. — P. 1937–1951. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.2012.2190749.
  4. Vadala V. A. Load-pull characterization technique accounting for harmonic tuning / V. Vadala, A. Raffo, S. Di Falco, G. Bosi, A. Nalli, G. Vannini // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — Jul. 2013. — Vol. 61, No. 7. — P. 2695–2704. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.2013.2262803.
  5. Kuroda K. Parasitic compensation design technique for a C-band GaN HEMT class-F amplifier / K. Kuroda, R. Ishikawa, K. Honjo // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — Nov. 2010. — Vol. 58, No. 11. — P. 2741–2750. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.2010.2077951.
  6. Grebennikov A. Load network design technique for class F and inverse class F PAs / A. Grebennikov // High Frequency Electronics. — 2011. — Vol. 10, No. 5. — P. 58–76. — URL : http://www.highfrequencyelectronics.com/May11/HFE0511_Grebennikov.pdf.
  7. Ефимович А. П. Методика компенсации паразитных элементов транзистора в усилителе класса F на СВЧ / А. П. Ефимович, В. Г. Крыжановский // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии : 23-я междунар. Крымская конф. «Крымико-2013», 8–13 сент. 2013, Крым, Украина : материалы конф. — Севастополь : Вебер, 2013. — С. 98–99.
  8. Ефимович А. П. Компенсация паразитных элементов транзистора с настройкой импедансов на гармониках в усилителе класса F / А. П. Ефимович, В. Г. Крыжановский // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2014. — № 1. — С. 3–10.
  9. Yefymovych A. Load network design technique for microwave class-F amplifier / A. Yefymovych, V. Krizhanovski, R. Giofre, P. Colantonio // Radar and Wireless Communications : XX Int. Conf. of Microwaves, MIKON–2014, 16–18 June 2014, Poland, Gdansk : proc. of conf. — 2014. — P. 439–441. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/MIKON.2014.6899939.
  10. Chen K. Design of broadband highly efficient harmonic-tuned power amplifier using in-band continuous class-F–1/F mode transferring / Kenle Chen, Dimitrios Peroulis // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — Dec. 2012. — Vol. 60, No. 12. — P. 4107–4116. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.2012.2221142.
  11. Nikandish G. A harmonic termination technique for single- and multi-band high-efficiency class-F MMIC power amplifiers / G. Nikandish, E. Babakrpur, A. Medi // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — May 2014. — Vol. 62, No. 5. — P. 1212–1220. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.2014.2315591.
  12. Raab F. H. Maximum efficiency and output of class-F power amplifiers / F. H. Raab // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — Jun. 2001. — Vol. 49, No. 6. — P. 1162–1166. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/22.925511.
  13. How can the mounting area be reduced? Methods of using low-ESL capacitors. — Режим доступа : http://www.murata.com. — Дата доступа : 10.02.2014. — Название с экрана.
  14. Rudiakova A. N. BJT class-F power amplifier near transition frequency / A. N. Rudiakova // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — Sept. 2005. — Vol. 53, No. 9. — P. 3045–3050. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.2005.854217.
  15. Colantonio P. High Efficiency RF and Microwave Solid State Power Amplifiers / P. Colantonio, F. Giannini, E. Limiti. — New York : Wiley, 2009. — 520 p.
  16. CGH60008D. — Режим доступа : http://www.datasheetarchive.com/CGH60008D/Datasheets-IS8/DSA00153652.html. Дата доступа : 10.02.2014. — Название с экрана.
  17. Cripps S. C. RF Power Amplifiers for Wireless Communications / S. C. Cripps. — 2nd ed. — Boston : Artech House, 2006. — 456 p.
  18. Canning T. Continuous mode power amplifier design using harmonic clipping contours: Theory and practice / T. Canning, P. J. Tasker, S. C. Cripps // IEEE Trans. Microwave Theory Techniques. — Jan. 2014. — Vol. 62, No. 1. — P. 100–110. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.2013.2292675.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-07-21

Як цитувати

Ефимович, А. П., Крыжановский, В. Г., Коваленко, В. А., Гиофрэ, Р., Колантонио, П., & Даниели, Р. (2015). Нагрузочная цепь для сверхвысокочастотного усилителя класса F. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 58(7), 3–17. https://doi.org/10.20535/S0021347015070018

Номер

Том 58 № 7 (2015)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2015 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.