Hybrid Recursive Active Filter for RF Transceivers Front-Ends

Hybride, Rekursive, Aktive Filter für Front-Ends von RF-Basisstationen

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-85195
  • Thanks to the emerging digital technology and fast digital converters, it is possibleto transfer the efforts of designing analog duplex filters into digital numeric algorithms applied to recursive structures, operating on power amplifiers (PAs) in transmitters. The system approach, which was invented during the course of research project cognitive mobile radio (COMORA) supported by the German Federal Ministry of Education and Research (Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)) and Nokia Networks, is highlighted. In this thesis the design of a novel hybrid digital base-band feedback and feed-forward applied to the analog RF PA called also ” ampli-filter” is presented andThanks to the emerging digital technology and fast digital converters, it is possibleto transfer the efforts of designing analog duplex filters into digital numeric algorithms applied to recursive structures, operating on power amplifiers (PAs) in transmitters. The system approach, which was invented during the course of research project cognitive mobile radio (COMORA) supported by the German Federal Ministry of Education and Research (Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)) and Nokia Networks, is highlighted. In this thesis the design of a novel hybrid digital base-band feedback and feed-forward applied to the analog RF PA called also ” ampli-filter” is presented and verified by measurements. This architecture provides a periodic band-pass filter at the output of the RF PAs as frequency response that allows the transmitter design to relax duplex filter requirements with a potential form factor and weight reduction and cost saving inside BTS. This digital sub-system is placed in the feedback path applied to the RF transmitter and provides high attenuation and filter slope in the transition bandwidth. Both of these requirements are usually reached in the duplex filter with a large number of cavities and a long design process. Moreover the digital subsystem in the ampli-filter is frequency agile and adaptive allowing this structure to be attractive for multi-band and multi-standard scenarios.show moreshow less
  • Dank der moderner Digitaltechnologien und schneller Umsetzer ist es möglich, die Anforderungen analoger Duplexfilter auf numerische digitale Algorithmen für rekursive Strukturen, die an den Leistungsverstärkern (PAs) der Sendern angeschlossen sind, zu übertragen. Der diesbezügliche Systemansatz, der im Rahmen der Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Nokia Networks und cognitive mobile radio (COMORA) erfunden wurde, wird in dieser Dissertation beschrieben. In dieser Arbeit wird der Entwurf eines neuartigen hybriden Digitalbasisbandfeedbacks und -feedforwards, das auf die analoge RF PA angewandt wird auch ”Ampli-Filter” genannt, präsentiert undDank der moderner Digitaltechnologien und schneller Umsetzer ist es möglich, die Anforderungen analoger Duplexfilter auf numerische digitale Algorithmen für rekursive Strukturen, die an den Leistungsverstärkern (PAs) der Sendern angeschlossen sind, zu übertragen. Der diesbezügliche Systemansatz, der im Rahmen der Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Nokia Networks und cognitive mobile radio (COMORA) erfunden wurde, wird in dieser Dissertation beschrieben. In dieser Arbeit wird der Entwurf eines neuartigen hybriden Digitalbasisbandfeedbacks und -feedforwards, das auf die analoge RF PA angewandt wird auch ”Ampli-Filter” genannt, präsentiert und durch Messungen bestätigt. Dieses ”Ampli-Filter” stellt ein periodisches Bandpass-Filter an den Ausgang des RF Leistungsverstärkers (power amplifiers (PAs)) . Dieser Senderentwurf erlaubt unter Erfüllung der Anforderungen von Duplexfiltern potenziell die Verminderung des Form- und Kostenfaktors und des Gewichts der BTS. Dieses Digitalsubsystem wird in den Feedbackpfad gelegt, der auf den radio frequency (RF) Sender angewandt wird, und liefert sowohl eine hohe Filterselektivität als auch eine hohe Flankensteilheit. Diese Anforderungen werden normalerweise im Duplexfilter durchmehrere Hohlraumresonatoren und einen langen Entwurfprozess erfüllt. Außerdem erlaubt das Digitalsubsystem dem Ampli-Filter, frequenzagil und anpassungsfähig zu sein. Dadurch wird es für ein Mehrband- und Mehrstandardszenario sehr attraktiv.show moreshow less

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Metadaten
Author:Giuseppe Gottardo
URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-85195
ISBN:978-3-96147-043-3
Series (Volume number):FAU Studien aus der Elektrotechnik (9)
Publisher:FAU University Press
Place of publication:Erlangen
Advisor:Georg Fischer, Friedrich K. Jondral
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2017
Embargo Date:2017/05/18
Publishing Institution:FAU University Press
Granting Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Date of final exam:2016/12/21
Release Date:2017/05/24
Tag:Active filter; Band-pass filters; Base station; Cavity resonators.; Feedback amplifier; Hybrid filter; Interference suppression; Low latency feedback; Stability analysis
SWD-Keyword:Aktives Filter; Basisstation <Mobilfunk>; Filterschaltung; Latenzzeit <Informatik>; Rückkopplung; Software Radio; Spektrale Interferenz; Stabilität; Transceiver
Pagenumber:xix, 149 S.
Note:
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN 978-3-96147-042-6
Institutes:Technische Fakultät / Department Elektrotechnik-Elektronik-Informationstechnik
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
open_access (DINI-Set):open_access
Collections:Universität Erlangen-Nürnberg / FAU University Press
Licence (German):Creative Commons - Namensnennung-NichtKommerziell-KeineBearbeitung