Mediciones para el modelado de amplificadores de potencia no lineales de banda ancha para comunicaciones inalámbricas

Power amplifier linearity is an important topic in today's communication systems, especially in wireless communications where amplifier distortion affects transmissions not only in the used channel but in adjacent ones. Generally, a power amplifier is more efficient when it is operated at high power levels. However, this results in distortion of the output signal. Therefore, highly linear power amplifiers are required for efficient wireless communications. The objective of this thesis is to provide the basis for performing accurate measurements of power amplifiers in order to obtain enough reliable data helpful to model their nonlinearity. The objective was achieved by performing practical measurements with different types of signals from which diverse modelling parameters were obtained. Single-and two-tone signals were used to test the amplifier. In addition, a multisine signal, example of high peak-to-average ratio signal, was chosen to perform multi-tone signal measurements. It was demonstrated how the frequency-dependent and frequency-independent behaviour of the amplifier can be accurately modelled based on the single-tone signal measurements performed in this thesis. Furthermore, the exactness of the measurements was analysed and it was determined that highly accurate measurements are a complicated process that involves numerous factors. Moreover, it was shown that amplifier measurements have a very wide usability. Mainly, the contribution of this thesis is represented by a full set of measurement results that can be used for future modelling of amplifiers.Tehovahvistimen lineaarisuus on tärkeä aihe nykyajan tietoliikennejärjestelmissä. Erityisen tärkeää se on matkaviestinjärjestelmissä, joissa vahvistimen epälineaarisuus vaikuttaa tiedonsiirtoon lähetyskanavan lisäksi myös viereisissä kanavissa. Yleisesti tehovahvistimen hyötysuhde on parempi, kun sitä käytetään korkealla teholla. Tämä kuitenkin aiheuttaa vääristymää lähtösignaaliin. Tämän diplomityön tavoitteena on luoda perusta tarkkojen tehovahvistinmittausten suorittamiseen, joita voidaan käyttää tehovahvistimien mallintamiseen. Tavoite saavutettiin suorittamalla mittauksia erityyppisillä signaaleilla, joista saatiin erilaisia mallinnusparametreja. Yksi- ja kaksitaajuussignaaleja käytettiin vahvistimien testaamiseen. Lisäksi monitaajuusmittauksissa käytettiin monisinisignaalia, joka on esimerkki signaalista jolla on korkea huippu- ja keskiarvotehon suhde. Työssä osoitettiin, kuinka vahvistimen taajuusriippuva ja taajuusriippumaton käyttäytyminen voidaan tarkasti mallintaa suoritettujen mittausten avulla. Mittausten tarkkuus analysoitiin ja sen pohjalta todettiin, että erittäin tarkkojen mittausten tekeminen on monimutkainen prosessi, johon lukuisat tekijät vaikuttavat. Lisaksi osoitettiin että. vahvistinmittauksilla on erittäin laaja käytettävyys. Työn tulokset on esitetty täydellisten mittaustulosten muodossa, joita voidaan jatkossa käyttää vahvistimien mallintamiseen