Diseño y construcción de un amplificador de RF en configuración Doherty

Abstract

This project presents a Doherty amplifier design and implementation based on two commercial microwave amplifiers. Its purpose is efficiency improvement for low power levels, between 0 and 6 dBm, and cost reduction with respect to discrete transistor amplifier design and fabrication. Microstrip technology has been chosen for this design realization because of the easy/simple fabrication process, possibility of SMD devices integration and transmission lines adjustment ("tuning"). During the design process ADS designing tool has been used. Duroid 4003C has been chosen as substrate with 0.81 mm of thickness and copper as conductor with 17.5 ?m thickness. The operating frequency is 1.8 GHz as it belongs to the mobile frequency band. Parameters X were used in the design process and non-linear modeling was developed by experimental measurements with Vector Network Analyser and Spectrum Analyser.

En aquest projecte es presenta el disseny i implementació d'un amplificador Doherty, amb el propòsit d'augmentar l'eficiència per potències d'entrada més baixes, de 0 a 6 dBm, realitzat a partir de dos amplificadors comercials de microones, amb l'objectiu de disminuir el cost que implica el disseny dels amplificadors amb transistors discrets i la fabricació. Per a la realització d'aquest disseny s'ha escollit la tecnologia microstrip, degut a la facilitat de fabricació, la col·locació dels dispositius SMD i l'ajust de les línies ("tuning"). Durant el disseny s'ha utilitzat l'eina ADS (Advanced Design System 2014.01). El substrat i el conductor que s'han utilitzat són duroid 4003C amb una alçada de 0.81 mm i el coure amb un gruix de 17.5 m, respectivament. La freqüència de treball escollida es de 1.8 GHz, ja que pertany a la banda de freqüències de telefonia mòbil cel·lular. S'han utilitzat els paràmetres X per al disseny i s'ha desenvolupat una modelació no lineal a partir de mesures experimentals amb l'analitzador de xarxes vectorial i l'analitzador d'espectres.

Este proyecto presenta el diseño e implementación de un amplificador Doherty, cuyo propósito es aumentar la eficiencia para potencias de entrada bajas, de 0 a 6 dBm de potencia de entrada, realizado a partir de dos amplificadores comerciales de microondas, con el objetivo de disminuir el coste que conlleva el diseño con transistores discretos y la fabricación del amplificador. Para la realización de este diseño se ha escogido la tecnología microstrip, debido a la facilidad de fabricación, colocación de dispositivos SMD y ajuste de las líneas ("tuning"). Durante el diseño se ha utilizado la herramienta ADS. El sustrato elegido es duroid 4003C con un espesor de 0.81 mm y el conductor es cobre con un espesor de 17.5 m. La frecuencia de trabajo escogida es de 1.8 GHz, dado que pertenece a la banda de frecuencias de telefonía móvil celular. Se han utilizado los parámetros X para el diseño y se ha desarrollado un modelado no lineal a partir de medidas experimentales con el analizador de redes y el analizador de espectros.