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EF 2019-2020

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Verstärker Bild 11.

Verstärker Bild 11. Dualband-DPD-Linearisierung des zweistufigen,invertierenden Breeitband-Doherty-Vertärkers: a) 4-Carrier-GSM-Signal, b) 10-MHz-LTE-Signal spektrale Performance nach der Dualband-DPD-Linearisierung des zweistufigen,invertierenden Doherty-Breitband-Verstärkers: • Bild 11a: Für das 4-Carrier- GSM-Signal mit einem Out-of- Band-Intermodulations-Level unter -70 dBc • Bild 11b: Für das 10-MHz- LTE-Signal mit einem ACLR- Wert (Adjacent Channel Leakage Ratio)unter -57 dBc. Zusammenfassung Die 4G/5G-Telekommunikations-Systeme der nächsten Generation erfordern neue Leistungsverstärker-Architekturen, die mit hohem Wirkungsgrad über breite Frequenzbereiche hinweg arbeiten können, um gleichzeitigen Multi-Band- und Multi-Standard-Betrieb realisieren zu können. Dieser Applikationsbericht stellt ein innovatives Doherty-Verstärker-Designkonzept vor, das unter Verwendung der Schaltungs- Design-Software „Microwave- Office 2“ entstand und bei neuen Verstärker-Designs durch Nutzung der 200-W-GaN-HEMT- Technologie nicht nur Ausgangsleistungen bis zu 200 W,bei Wirkungsgraden von 50 - 60%, sondern auch eine Reduzierung der Kosten und Abmessungen sowie des Leistungsverbrauchs ermöglichte. Referenzen Tabelle 1: Testbedingungen bei gleichzeitiger Signalübertragung [1] K. Bathich, A. Z. Markos, and G. Boeck, “A wideband GaN Doherty amplifier with 35% fractional bandwidth,” Proc. 40th Europ. Microwave Conf., pp. 1006-1009, 2010. [2] K. Bathich, D. Gruner, and G. Boeck, “Analysis and design of dual-band GaN HEMT based Doherty amplifier,” Proc. 6th Europ. Microwave Integrated Circuits Conf., pp. 248-251, 2011. [3] G. Sun and R. H. Jansen, “Broadband Doherty power amplifier via real frequency technique,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-60, pp. 99-111, Jan. 2012. [4] D. Y. Wu, J. Annes, M. Bokatius, P. Hart, E. Krvavac, and G. Tucker, “A 350 W, 790-to- 960 MHz wideband LDMOS Doherty amplifier using a modified combining scheme,” 2014 IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig., pp. 1-4. [5] N. Yoshimura, H. Umeta, N. Watanabe, H. Deguchi, and N. Ui, “A 2.5-2.7GHz broadband 40W GaN HEMT Doherty amplifier with higher than 45% drain efficiency for multi-band application,” 2012 IEEE Radio and Wireless Symp. Dig., pp. 53-56. [6] C. Monzon, “A small dualfrequency transformer in two sections,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT- 51, pp. 1157-1161, Apr. 2003. [7] A. Grebennikov, RF and Microwave Power Amplifier Design, 2nd edition, McGraw- Hill, 2015. [8] D. Y. Wu, F. Mkadem, and S. Boumaiza, “Design of broadband and highly efficient 45W GaN power amplifier via simplified real frequency technique,” 2010 IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig., pp. 1090-1093. [9] L. F. Cygan, “A high efficiency linear power amplifier for portable communications applications,” 2005 IEEE Compound Semiconductor Integrated Circuit Symp. Dig., pp. 153-157. [10] G. Ahn, M. Kim, H. Park, S. Jung, J. Van, H. Cho, S. Kwon, J. Jeong, K. Lim, J. Y. Kim, S. C. Song, C. Park, and Y. Yang, “Design of a high-efficiency and high-power inverted Doherty Amplifier,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT- 55, pp. 1105-1111, June 2007. [11] A. Grebennikov, “Multiband Doherty amplifiers for wireless applications,” High Frequency Electronics, vol. 13, pp. 30-46, May 2014. ◄ 20 HF-Einkaufsführer 2019/2020

Kosmische Kommunikation Buchrezensionen So kommunizieren Satelliten, Raumstationen, Raumsonden und Lander mit der Erde Frank Sichla, 17,5 x 25,3 cm, 92 S., 72 Abb. ISBN 978-3-88976-169-9, 2018, 14,80 € HF-Einkaufsführer 2019/2020 Seit Jahrzehnten wird der Weltraum mit unbemannten wie bemannten Missionen erkundet. Diese Unternehmungen waren und sind ebenso faszinierend und herausfordernd wie auch mit Rückschlägen, ja Tragödien verbunden und natürlich meist sehr kostenintensiv. Doch die auf diese Weise gewonnenen Erkenntnisse haben unser Verständnis vom Kosmos und insbesondere von unserem Sonnensystem maßgeblich erweitert und geprägt. Mission Impossible? Die Medien berichten über neue Raumfahrt-Missionen, nennen und erläutern deren Aufgaben und Ziele. Es geht um Entfernungen, Reisegeschwindigkeiten, Instrumente, Forschungsziele und Zeithorizonte dieser Missionen. Dabei gerät leicht in Vergessenheit, dass die gewonnenen Daten auch von der Raumsonde zur Erde übermittelt werden müssen, bevor sie Wissenschaftler auswerten können. Fast alle Missionen haben beispielsweise eine Gemeinsamkeit: die Kommunikation über das Deep Space Network der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA. Wie geht das? Doch wie funktioniert dieses und die Kommunikationstechnik an Bord der Raumstationen, Raumsonden und Lander? Schließlich muss hier mit einem beweglichen Objekt in Millionen oder Milliarden Kilometern Entfernung über Monate, Jahre oder sogar Jahrzehnte der Kontakt gehalten werden! Zu diesem interessanten Themenkomplex erfährt man vergleichsweise wenig innerhalb des Raumfahrt-Informationsangebots in Büchern, Zeitschriften und im Internet. Der Autor versucht, diese Situation zu verbessern. „Mathematik-Wüste“ Er führt den Leser zunächst durch eine kleine „Mathematik-Wüste“, indem er ihm die Anwendung des Dezibels allgemein in der Kommunikationstechnik und speziell bei den Weltraumfunk-Antennen sowie beim Rauschen erklärt und ihn damit fit macht für den qualifizierten Einsteig in die eigentliche Materie. Um diese Rechenfertigkeiten zu erproben, geht es danach an die Streckenberechnung für einen geostationären Satelliten. Dazu genügen nun lediglich vier Schritte, die den Leser sicher zum Erfolg führen. Und ganz nebenbei lernt dieser auch noch wichtige Fachbegriffe kennen und verstehen. Viele Beispiele Über den Autor Wie die Kommunikation beim Weltraumfunk über kleine bis mittlere Entfernungen ausschaut, beschreibt und zeigt dieses Buch anhand vieler Beispiele, wie dem Erde-Mond-Erde-Amateurfunk, geostationären und umlaufenden Wettersatelliten, dem „Satellitentelefon“ INMARSAT, dem Notrufsystem COSPAS-SARSAT oder den Raumfähren Space Shuttle. Danach wird das Deep Space Network der NASA, das die Kommunikation über Millionen und Milliarden Kilometer ermöglicht, näher vorgestellt. Wie ist es strukturiert? Was leisten die Antennen? Welche Aufgaben sind zu erfüllen? Wie erfolgen zentrale Koordination und Datenaufbereitung? Welche Frequenzen werden verwendet? Auf diese und ähnliche Fragen gibt es Antworten. Sende- und Empfangstechnik Die Sende- und Empfangstechnik der Raumsonden ist das nächste große Thema. Dazu dienen ausgewählte Missionen als anschauliche Beispiele. Auch hier geht der Autor schrittweise vor, spannt den Bogen von Reisen zum Mond über Missionen zu Venus, Merkur und Mars bis zu den entferntesten Planeten in unserem Sonnensystem, wie Uranus, Neptun und Pluto. Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie unter www.beam-verlag.de oder Sie bestellen über info@beam-verlag.de ◄ Der Autor Frank Sichla, Jahrgang 1956, ist Funkamateur, studierte Industrieelektronik, diente in einer Nachrichteneinheit, arbeitete als Entwicklungsingenieur in einem Institut und ist seit 1990 als freiberuflicher Fachlektor, Redakteur und Autor auf den Gebieten Elektronik, Hochfrequenz- und Funktechnik tätig. 21

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