طراحی تقویت کننده توان کلاس E کم هارمونیک با استفاده از تکنیک فیدفوروارد

امروزه کاهش هارمونیک ها در تقویت کننده های توان برای کاربردهای رادیویی و مخابراتی بسیار ضروری می باشد. این ضرورت به دلیل محدود بودن پهنای باند مجاز کانال ها در استانداردهای مخابراتی می باشد، در نتیجه جهت جلوگیری از ورود توان در کانال های مجاور لازم است تا توان هارمونیک های بالاتر کاهش یابد. در میان هارمونیک های غیر اصلی، هارمونیک دوم به دلیل نزدیک تر بودن به فرکانس اصلی و داشتن توان بیشتر نسبت به سایر هارمونیک ها در مدارات نا متقارن، از اهمیت ویژه ای بر خوردار است. در این مقاله، روش جدیدی برای کاهش توان هارمونیک دوم در تقویت کننده های توان کلاس E معرفی می کنیم. ایده ارائه شده در این مقاله، بر اساس یک مسیر پیشخور می باشد.در ورودی توان بین دو مسیر تقسیم می شود و در خروجی توان هارمونیک های دوم، سوم و چهارم را به اندازه توان هارمونیک های معادل در خروچی تقویت کننده توان تنظیم کرده به نحوی که دارای 180 درجه اختلاف فاز داشته باشند، توان هارمونیک ها از هم کم شده و سیگنال خروجی با کمترین توان هارمونیکی تولید می شود. نتایج شبیه سازی ایده پیشنهاد شده در فرکانس 5/3 گیگاهرتز نشان می دهد توان هارمونیک دوم با dB 26 کاهش به مقدار dBm 50- رسیده است. علاوه بر کاهش توان هارمونیک دوم، توان هارمونیک های سوم و چهارم نیز کاهش یافته و مقدار توان نهایی آنها به ترتیب dBm 53- و dBm 5/76- می باشد. میزان اعوجاج هارمونیک کل در این روش dB32/67- بدست آمده است. همچنین توان خروجی و بازدهی توان به ترتیب dBm 25/37 و %1/68 می باشند.