Frequency domain model fitting and Volterra analysis implemented on top of harmonic balance simulation, Acta Universitatis Ouluensis C Technica 272

Uusien tietoliikennestandardien pyrkimys nopeampiin tiedonsiirtonopeuksiin asettaa tiukat lineaarisuusvaatimukset RF-tehovahvistimille, mikä puolestaan johtaa huonoon hyötysuhteeseen. Tehovahvistimen suorituskyvyn parantamiseksi täytyy vahvistimen epälineaarisuuksien syntyminen pystyä analysoimaan yksityiskohtaisesti. Työssä kehitettiin menetelmä, jonka avulla särön hienorakenne saadaan selville. Menetelmä perustuu epälineaarisen transistorimallin korvaamiseen polynomimallilla, jonka avulla on helppo laskea sekoittumisia harmoniselta kaistalta toiselle yksinkertaistettua Volterra-analyysiä käyttäen. Särötekijät voidaan visualisoida vektorien avulla, mikä mahdollistaa särön kumoutumismekanismien analysoinnin. Polynomimallit sovitetaan taajuustasossa simuloitujen suursignaalispektrien avulla, jotka sisältävät tarvittavan tiedon suursignaalitoimintapisteestä sekä amplitudeista. Taajuustasossa on myös helppo kompensoida viiveitä sekä suorittaa säröanalyysi mille särösävelelle hyvänsä. Itse sovitusproseduuri on yksinkertainen, mutta vaikeutuu moniulotteisia epälineaarisuuksia sovitettaessa, mikäli ohjaavat jännitteet korreloivat voimakkaasti. Sovitusproseduuria on parannettu numeerisilla operaatioilla, astelukua pienentämällä sekä ei-korreloivia herätteitä käyttämällä. Menetelmä on toteutettu kaupallisessa APLAC-piirisimulaattorissa, mikä mahdollistaa kattavien särösimulointien suorittamisen. Menetelmä käyttää olemassaolevia puolijohdemalleja, joiden tarkkuudesta riippuu myös polynomimallin tarkkuus. Työssä esitetyt simulointi- ja mittaustulokset vastaavat kuitenkin hyvin toisiaan. Menetelmän verifioimiseksi on suoritettu kattavat säröanalyysit sisältäen amplitudiriippuvien amplitudi- ja vaihesärön analyysit, sweet spot -analyysi, taajuusriippuvien muisti-ilmiöiden analyysi sekä sovitusimpedanssien optimointi. Analyysien tuloksista voidaan todeta, että särö on hyvin monen eri mekanismin summa.

ISBN-10:
978-951-42-8419-9
Kieli:
ENGL
Tekijät:
Aikio Janne P.
Tuotekoodi 013698
14,00 €