Design of a Radiofrequency Power Amplifier test setup using a Hybrid-Based RF Amplifier
2025 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (One Year)), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
The principle focus of this work is how to design, using components generally available on the market, a novel linear RF power amplifier that includes the ability to measure the return loss of the device connected to its output. This extended functionality is achieved by combining two linear RF power amplifiers using 90-degree hybrids. By repurposing the Isolated port (hereinafter referred to as the “error port”, the return loss measurement capability is achieved.
This thesis shows how to design such a power amplifier. A DC load line is used to find the starting values for a load-pull analysis. The detailed load-pull analysis is then performed to determine the optimum load and source impedance for the amplifier based on its desired output power and the intended DC supply voltage.
In addition, the work shows how to design the input and output matching networks of the linear power amplifier, as well as the DC-feed networks that supply DC power and set the bias point.
The output power capability and the ability of the hybrid-coupled linear power amplifier to measure the return loss of the attached load are also discussed in detail.
The RF power amplifier was built using PCB technology, the design was verified, and the amplifier performance was measured and compared to expectations derived from modelling.
Abstract [sv]
Huvudfokus för detta arbete är hur man designar, med hjälp av i allmänhettillgänglig komponenter på marknaden en linjär effektförstärkare som har en utökad funktion i att mäta reflektionseffekten för enheten som är ansluten till effektförstärkarens utgång.Mätförmågan uppnås genom att kombinera två linjära effektförstärkare med 90-gradershybrider. Genom att återanvända den isolerade porten (hädanefter kallad "fel port" uppnås möjligheten att mäta returförlust.
Detta arbete visar hur man designar en linjär effektförstärkare med hjälp av enDC-lastlinje för att hitta startvärdena för load-pull-analysen.Syftet med load-pull-analysen är att hitta den optimala belastningen och källimpedansen för den linjära effektförstärkaren.Baserat på önskad uteffekt samt önskad DC-matningsspänning.
Dessutom visar arbetet hur man designar ingångs- och utgångsmatchande nätverk för den linjära effektförstärkarensamt DC-matningsnätverk som levererar DC-ström och ställer in biaspunkten.
Uteffektkapaciteten och reflektionseffekten mätningsförmågan hos den hybridkopplade linjära effektförstärkaren presenteras också.
RF-effektförstärkaren byggdes med PCB-teknik, designen har verifieratsoch förstärkarens prestanda har mätts och jämförts med förväntningarna från modellering.
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 90
Keywords [en]
Radio frequency, Power Amplifier, 90 degree hybrid
Keywords [sv]
Radio Frekvens, Effektförstärkare, 90-graders hybrid
National Category
Communication Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hh:diva-55707OAI: oai:DiVA.org:hh-55707DiVA, id: diva2:1948754
Educational program
Master's Programme in Electronics Design, 60 credits
Supervisors
Examiners
2025-03-282025-03-312025-10-01Bibliographically approved