Load Modulation for Efficiency Enhancement of Switched-Mode Power Amplifiers

Die vorliegende Arbeit beschreibt den Einsatz von Lastmodulationsverfahren zur Effizienzsteigerung
von geschalteten Leistungsverstärkern für den Hochfrequenzbereich. Ziel ist es, die Effizienz bei geringer
Aussteuerung des Verstärkers, diese Betriebsart wird in der englischen Literatur häufig auch
verkürzt als „back-off“ bezeichnet, zu steigern. Unter Verwendung von netzwerktheoretischen Überlegungen
werden zunächst Strukturen für die Herstellung von abstimmbaren Kapazitäten und Induktivitäten
untersucht. Hierauf aufbauend werden komplette adaptive Anpassnetzwerke, die beliebige
Bereiche des Smith-Diagramms abdecken können und für die schaltungstechnische Umsetzung im Mikrowellenbereich
geeignet sind, entwickelt. Der Aufbau geschalteter Verstärker erfordert eine genaue
Dimensionierung der Anpassnetzwerke nicht nur bei der Grundfrequenz sondern auch bei deren Harmonischen.
Aus diesem Grund wird ein Tunerkonzept, das beliebige Abschlüsse für zweite und dritte
Oberwellen bieten kann, vorgestellt. Eine in dieser Arbeit eingeführte Kombination des adaptiven
Anpassungs- und Tunernetzwerks ist in der Lage, dem Leistungstransistor sowohl für die Grundwelle,
als auch für die zweite und dritte Oberwelle geeignete Lastimpedanzen anzubieten. Diese neuartigen
Anpassungsnetzwerke ermöglichen die Realisierung eines breiten Spektrums von Lastmodulationsschaltverstärkern.