Digital PA Lab

Die zukünftige Kommunikationsinfrastruktur benötigt ein immer effizienteres Leistungsmanagement und höchste Flexibilität. Die Leistungsverstärker bestimmen die Effizienz des Gesamtsystems und damit auch die Betriebskosten. Das oberste Ziel ist der komplett digital realisierte Transmitter, in dem der aktive Teil die Schlüsselrolle einnimmt.

Am FBH werden im Rahmen eines Leibniz-Projekts neue digitale Verstärkerstrukturen entwickelt, um Leistungsverstärker-ICs und -Module für den Mikrowellenbereich herzustellen. Sie werden in GaN-HEMT-Technologie realisiert und zielen auf Anwendungen in Basisstationen.

Darüber hinaus wird das digitale Konzept erstmalig im Sub-THz-Bereich auf Basis der FBH InP-DHBT-Technologie angewandt, um effiziente Verstärker für sehr hohe Signalbandbreiten im Zuge des 5G zu entwickeln.   

  • Digitaler Leistungsverstärker
    [+] Vierstufiger GaN-Chip eines digitalen Leistungsverstärkers
  • Digitaler Leistungsverstärker in H-Brücken-Topologie
    [+] Flexibel hinsichtlich der Modulationsverfahren: digitale Klasse-S Leistungsverstärker für die Mobilkommunikation der Zukunft
  • Suspended Substrate Stripline Bandpassfilter
    [+] Suspended Substrate Stripline Bandpassfilter hoher Güte für 1,8 GHz

Themen

  • Konzeption eines optimierten Modulators zur Kodierung des Eingangssignals
  • Digitale Schaltverstärker und verwandte Konzepte für die Transmitter-Architektur der nächsten Generation (z.B. Klassen S, D)
  • Neuartige hochgütige Filterarchitekturen zur Rückgewinnung des Nutzsignals

Erreichte Eckwerte

Modulator

  • Neuartiges digitales Modulationsverfahren basierend auf einer Wellenformtabelle mit höchster Linearität (ACLR > 60 dB, EVM ~ 1%), maximaler Kodiereffizienz und eingebauter DPD für minimale Systemverluste entwickelt (laufendes Patent)

    Verstärker

    • 8 W Single-Band Klasse-S-Verstärker für 800/900 MHz-Band mit bis zu 60% PAE und 40 dB Großsignal-Gewinn
    • 14 W Klasse-S-Verstärker in H-Brücken-Topologie, durch Nutzung des digitalen Doherty-Konzepts Spitzen-Draineffizienzen an Endstufe bei 6 dB und 12 dB power back-off von 75% (6 dB) und 40 % (12 dB)
    • Verschiedene Multi-Band (Dual-/Triband) Klasse-S Verstärker für 0.8 ... 2.6 GHz realisiert
    • Transfer ins W-Band für Hochgeschwindigkeitskommunikation mit extrem hoher Bandbreite
      • Erster Demo (95 GHz): 14.4 dBm Ausgangsleistung bei maximaler PAE von 31 %