Kann ein parallelgeschalteter Class-E-Leistungsverstärker im Streben nach einer effizienten drahtlosen Kommunikation liefern? Diese Arbeit stellt die Analyse und Implementierung eines einseitigen, hocheffizienten Breitband-Class-E-Leistungsverstärkers (PA) mit Parallelschaltung (PC) vor, der eine einzelne Reaktanzkompensationstechnik (RCT) und einen Tiefpass-Chebyshev-Impedanzwandler (LP) enthält. Die Analyse zielt auf Anwendungen mit niedriger Versorgungsspannung ab und konzentriert sich auf die Optimierung der Gate- und Drainspannung, um die gewünschten PA-Designziele zu erreichen. Die Studie bietet eine detaillierte Ableitung und ein Designverfahren für das Breitband-Anpassungsnetzwerk (MN), das effektiv Oberwellen höherer Ordnung herausfiltert und die Schaltung vereinfacht. Sie untersucht auch die Lastanpassungsfähigkeit des PA und demonstriert einen Drain-Wirkungsgrad (DE) von mehr als 67,87 % unter Lastfehlanpassungsbedingungen. Experimentelle Ergebnisse eines PC-Class-E-PA basierend auf einem NMOS-Transistor validieren die Analyse und zeigen eine Ausgangsleistung von 36,48–38,83 dBm mit 84,91 % bis 86,91 % DE über ein Frequenzband von 7–9,4 MHz, das mit einer niedrigen Versorgungsspannung von 12 V betrieben wird. Diese Forschung leistet Pionierarbeit bei der Entwicklung eines Breitband-PC-Class-E-PA unter niedriger Versorgungsspannung für Internet of Things (IoT)-Anwendungen im HF-Frequenzband, wie z. B. elektronische Artikelsicherungssysteme (EAS). Die Ergebnisse zeigen das Potenzial für kompakte, hocheffiziente Hochfrequenzidentifizierungssender.
Diese Arbeit wurde im International Journal of Circuit Theory and Applications veröffentlicht und steht in direktem Einklang mit dem Fokus des Journals auf die Weiterentwicklung der Schaltungstheorie und ihrer Anwendungen. Die Arbeit stellt ein innovatives Design für einen hocheffizienten Leistungsverstärker vor, ein Thema, das für die Leserschaft und den Umfang des Journals von zentraler Bedeutung ist.