Diseño y optimización de amplificador de potencia de modulación inversa de carga polarizado por corriente eficiente basado en restricciones de impedancia y rendimiento

Zhongpeng NI ,  

Heng ZHANG ,  

Jing XIA ,  

Wence ZHANG ,  

Wa KONG ,  

Chao YU ,  

Xiaowei ZHU ,  

Abstract

Se propone un método de optimización de diseño para un amplificador de potencia de modulación inversa de carga polarizado por corriente de banda ancha y alta eficiencia (CB-RLM PA) basado en computación evolutiva. Primero, para la característica de modulación inversa de carga del CB-RLM PA, se propone una función objetivo integral que combina restricciones de trayectoria de impedancia en múltiples estados y desviaciones de rendimiento dentro de la banda. Para el estado de saturación y el estado de retroceso de potencia de 6 dB (PBO), se utilizan círculos de restricción de impedancia basados en simulación de tracción de carga en el diagrama de Smith para delimitar la región de impedancia óptima aproximada. Estas regiones junto con desviaciones de rendimiento en banda (como eficiencia de saturación, eficiencia a 6 dB PBO y potencia de salida en saturación) se emplean para optimizar el diseño de la red de adaptación. En segundo lugar, se combina un algoritmo evolutivo multiobjetivo basado en descomposición adaptativa de pesos, reemplazos vecinales y globales con simulación de balance armónico para optimizar los parámetros de diseño y evaluar el rendimiento. Finalmente, para verificar la efectividad del método, se diseñó y fabricó un CB-RLM PA de banda ancha que opera en el rango de frecuencia de 0.6–1.8 GHz. Los resultados de medición muestran que la eficiencia bajo condiciones de saturación, retroceso de potencia de 6 dB y 8 dB supera el 43.6%, y la potencia de salida en saturación se mantiene entre 40.9 y 41.5 dBm, validando la viabilidad y efectividad del método propuesto de optimización de diseño para CB-RLM PA de banda ancha y alta eficiencia.

Keywords

polarización por corriente de modulación inversa de carga; banda ancha; alta eficiencia; amplificador de potencia; optimización

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