افزایش بازدهی تقویت کننده فرکانس بالای کلاس f به کمک خط ریز نوار با زمین ناقص

یکی از اهداف مهم در طراحی تقویت کننده های rf حداکثر نمودن بازدهی توان افزوده می باشد، که منجر به حذف خنک کننده های بزرگ و افزایش طول عمر باتری می گردد.استفاده از تقویت کننده کلاسf به منظور رسیدن به بازدهی توان افزوده بالا اخیراً مورد توجه قرار گرفته است.در این کلاس کاری با استفاده از فیلترهایی در خروجی و کنترل هارمونیک ها، شکل موج جریان و ولتاژ کلکتور(درین) را به نحو مناسبی تغییر داده با عث افزیش بازده تقویت کننده می شوند.با استفاده از المان های فشرده می توان فیلترهایی با پاسخ مناسب و ضریب کیفیت خوب طراحی کرد، استفاده از المان های فشرده در فرکانس های بالا به دلیل ابعاد بزرگ آن ها و همچنین اثر عناصر پارازیتی مربوط به این المان ها محدود می باشد، بنابراین امکان طراحی فیلتر با استفاده از خطوط مایکرواستریپ و با پاسخی نزدیک به پاسخ فیلتر طراحی شده با المان های فشرده مطلوب می باشد.از طرفی امروزه به منظور کاهش ابعاد و همچنین حذف هارمونیک های ناخواسته در ساختارهای مایکروویو مثل آنتن ها، تقویت کننده ها، فیلترها و... استفاده از ساختارهای زمین ناقص مورد توجه طراحان قرار گرفته است.این ساختارها با ایجاد نوعی پنجره در صفحه زمین مربوط به خطوط مایکرواستریپ باعث تخریب مسیر عبور جریان در صفحه زمین شده و لذا خواص خط انتقال مثل خازن و اندوکتانس خط را تغییر می دهند، که از این خاصیت می توان به منظور حذف و کنترل هارمونیک های ناخواسته استفاده کرد. در این پایان نامه تقویت کننده کلاس f به طور کامل تشریح شده سپس خط ریز نوار با زمین ناقص برای استفاده به عنوان فیلتر خروجی کلاس f مورد مطالعه قرار گرفت.در پایان یک نمونه تقویت کننده کلاسab با طراحی شد وپس از آن با اعمال فیلترهایی طراحی شده باالمان ها ای فشرده در خروجی با کنترل هارمونیک ها ولتاژ و جریان کلکتور را به طور مطلوب شکل داده بدین ترتیب باعث افزایش بازده توان افزوده شده ایم. بعد از آن ساختارهای ریز نوار با زمین ناقص برای کنترل مولفه فرکانس اصلی و هارمونیک های اول و سوم طراحی شده؛ سپس در خروجی تقویت کننده فیلترهای طراحی شده با المان های فشرده با ساختارهای ریز نوار با زمین ناقص طراحی شده برای این منظور جایگزین شده و نتاِیج بدست آمده با حالت استفاده از المان های فشرده مقایسه گردیده است.نتایج نشان می دهد تقویت کننده کلاس f به شکل قابل توجهی بازده توان افزوده را نسبت به تقویت کننده کلاس ab افزایش می دهد بدون آنکه تغیر چندانی در توان خروجی و بهره شاهد باشیم. از طرفی با استفاده از خط ریز با نوار ناقص تفاوت چندانی در نتایج نسبت به حالت استفاده از المان های فشرده حاصل نشد لذا می توان اینگونه نتیجه گیری کرد که اینگونه ساختارها می تواند جایگزین مناسبی برای فیلترهای المان فشرده در تقویت کننده کلاس f باشد.