I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o f  El e c tr i c a l   an d   C o m p u te r   En gi n e e r i n g   (I JEC E )   V o l .   10 ,   N o .   1 ,  F e b r ua r y   2020 ,   pp .   919~ 9 27   IS S N :   2088 - 8708 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e c e . v 10 i 1 . pp919 - 9 27             919       Jou r n al   h o m e pa ge :  ht t p: / / i j e c e . i ae s c or e . c om / i nd e x . php / IJ E CE   A  t r a d e - o f f   d e s i g n   o f   m i c r o st r i p   b r o a d b a n d   p o w e r   a m p l i f i e r   f o r   U HF a p p l i c a t i o n s       M o h am e d   R i b ate 1 ,   R ac h i d   M an d r y 2 ,   Jam al   Zb i to u 3 ,   La r b i   El   A b d e l l ao u i 4 ,   A h m e d   E r r k i k 5 ,     M o h am e d   Lat r ac h 6 ,   A h m e d   La k h s s as s i 7   1 , 2 , 3 , 4 , 5 L M T E E ,   F S T   o f   S e t t a t ,   H a s s a n  1 st   U ni v e r s i t y ,   M o r o c c o   6 M i c r o w a v e   G r o up  E S E O   A ng e r s ,   F r a nc e   7 Q ue be c   U ni v e r s i t y ,   C a n a da       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   M a y   6 ,   2 019   R e v i s e d  S e p   2 9 ,   20 19   A c c e pt e d  O c t   8 ,   20 19       I n   t hi s   pa pe r ,   t h e   de s i g n  o f   a   B r o a dba nd  P o w e r   A m pl i f i e r   f o r   U H F   a ppl i c a t i o ns   i s   pr e s e n t e d.   T h e   pr o po s e d  B P A   i s   ba s e d  o n  A T F 13876  A g i l e n t   a c t i v e   d e v i c e .   T he   bi a s i ng   a nd   m a t c hi ng   ne t w o r ks   bo t h  a r e   i m pl e m e nt e d  by   us i ng   m i c r o s t r i p  t r a n s m i s s i o n  l i ne s .   T he   i npu t   a nd  o ut pu t   m a t c hi n g   c i r c ui t s   a r e   de s i g ne d   by   c o m bi ni ng   t w o   br o a db a nd   m a t c h i ng   t e c hn i qu e s :   a   bi no m i a l   m ul t i - s e c t i o n  qua r t e r   w a v e   i m p e da nc e   t r a ns f o r m e r   a nd  a n  a p pr o xi m a t e   t r a ns f o r m a t i o n  o f   pr e v i o us l y   de s i g ne d  l um p e d  e l e m e n t s .   T he   p r o po s e d  B P A   s ho w s   e xc e l l e n t   pe r f o r m a nc e s   i n  t e r m s   o f   i m pe da nc e   m a t c hi ng ,   p o w e r   g a i n  a nd  unc o ndi t i o na l l y   s t a b i l i t y   ov e r   t he   o pe r a t i ng   ba ndw i d t h  r a ng i ng   f r o m   1. 2  G H z   t o  3. 3  G H z .   A t   2. 2  G H z ,   t he   l a r g e   s i g na l   s i m u l a t i o n  s ho w s   a   s a t u r a t e d   o ut put   po w e r   o f   18 . 875   dB m   w i t h  a n  o ut pu t   1 - dB   c o m pr e s s i o n  po i nt   o f   6. 5   dB m   o f   i npu t   l e v e l   a nd   a   m a x i m um   P A E   o f   36. 26 % .     Ke y w or d s :   B i n o m i a l   t ra n s f o r m e r   B r o a db a n d   b i a s i n g   B r o a db a n d   po w e r   a m pl i f i e r   Im pe da n c e   m a t c h i ng   M i c r o s t r i p   U H F   b a n d   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e d  E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .    A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M o h a m e d   R i b a t e ,     M e c h a n i c a l ,   E n e r gy ,   E l e c t r o n i c s   a nd  T e l e c o m m u n i c a t i o n  L a bo r a t o r y   (L M E E T ),   F a c ul t y   of   S c i e n c e s   a n d   T e c hn i que s ,   H a s s a n   1s t   U ni v e r s i t y ,   U n i v e r s i t y   Co m pl e x,   Ca s a b l a n c a   R o a d,   K m   3. 5 ,   B . O   B o x  577,   S e t t a t ,   M o r o c c o .   E m a i l :   r i b a t e . m o ha m e d @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     N ow a da y s ,   t h e   w o r l d  a s   w e   kn ow   i t   w o ul d  be   un i m a g i na b l e   w i t h o ut   M i c r o w a v e   a n d  R a d i o  F r e que n c y   e l e c t r o n i c s .   A t   h o m e ,   o n   o u r   p h o n e s ,   i n  o ur  c a r e s   o r   e v e r y w h e r e ,   w e   r e c e i v e   s i gn a l s   f r o m   s a t e l l i t e s   (S a t e l l i t e s   T V   r e c e i ve r s )  o r   f r o m   G l o b a l   P o s i t i o n i n g  S y s t e m s   (G P S ),   a s   w e l l   a s   f r o m   b a s e   s t a t i o n s .   T h e   R F ID   (R a di o   F r e que n c y   Ide n t i f i c a t i o n )   de v i c e s   be c o m i n g   m o r e   a n d   m o r e   de pl oy e d  i n  o ur   l i f e   a n d   f i ndi n g   us e   i n    t h e   n o n - l i n e - of - s i gh t   a ppl i c a t i o n s .   I n de e d,   a l m o s t   e ve r y   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m   h a s   s o m e   s o r t   o f  t r a n s c e i v e r ,   a n d  i n t ri n s i c a l l y   a   po w e r   a m pl i f i e r   (P A )   r u nni n g  i n   o n e   o f  t h e   f o l l ow i n g  b a n ds   de f i n e d  by   IE E E   s t a nda rd  521 - 1984 :   L   –   S  –   C  –   X   o r   K u   b a n d   [1 - 4] .   In   f a c t ,   P A   a ppl i c a t i o n s   f i n d i n g  us e   i n   a   b r o a d  r a nge   of   f i e l ds   i n c l ud i n g  de t e c t i o n   a n d  na v i ga t i o n  a ppl i c a t i o n s   ( r a da r s ,   G P S …),   t e l e c o m m u n i c a t i o n ,   m e di c a l   m i c r o w a v e   i m a gi n g ,   a v i o n i c s ,   m i c r o w a ve   i n duc t i o n   h e a t i n g  a n d  m a n y   o t h e r   a p pl i c a t i o n s .   A s   a   r e s ul t ,   t h e   P A   c o n s i de r a t i o n s   m a y   e xt r e m e l y   di ffe r   i n  de s i gn,   a r c h i t e c t ur e   a nd  t e c hn o l o gi c a l   r e qui r e m e n t s   [5 - 1 3] .   H ow e v e r ,   t h e   r a pi d  e v o l ut i o n   o f  t h e   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n s   d r i v e n   pa rt i c ul a r l y   by   t h e   gr o w i n g  de m a nd  t o   t r a n s m i t   a n   i n c r e a s i n g  a m o u n t   o f   da t a ,   a nd   t h e   s ub s e que n t   s y s t e m   l e ve l   s pe c i f i c a t i o n s ,   b e s i de s   t h e   g r o w i n g  n e e d  o f   b r o a d  b a n dw i dt h  ha s   r e s ul t e d   i n  a n  i n c r e a s e d  r e ga rd  i n  B r o a db a n d  P o w e r   A m pl i f i e r s   (B P A s ).   S u c h   c o m po n e nt s   c a n   r e p l a c e   m u l t i pl e   n a rr o w b a n d  P A s   w i t h   a   s i n gl e   de v i c e ,   a n d  c o n s e que nt l y   r e duc e   t h e   ha r dw a r e   r e s e a r c h   a nd  de v e l o p  c o s t s   ow i n g  t o   t h e   i n c o m pa t i b i l i t y   of   t h e   n e w   a n d   o l d  w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   s t a n da rds .   [14 - 19]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m p  E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   1 ,  F e b r ua r y   2020  :     91 9   -   9 27   920   In   o rde r   t o   i m p r o v e   t h e   b r o a db a n d  pe r f o r m a n c e ,   v a r i o us   a rc h i t e c t ur e s   a n d  c o n f i gu r a t i o n s   o f   B P A s   ha v e   b e e n   de v e l o pe d  i n c l udi n g  b a l a n c e d  c o n f i gur a t i o n s ,   di s t r i b ut e d  s t r uc t u r e s   a n d  t ra v e l i ng  w a ve   a ppr o a c h  b e s i de s   s e ve r a l   m a t c hi n g  t e c hni que s   m o s t l y   b a s e d  o n   o p t i m i z a t i o n   a l go ri t hm s   s uc h   a s   R e a l   F r e que n c y   T e c hn i que   (R F T )  a n d  t h e   s ub s e que n t   S i m p l i f i e d  R F T   (S R F T ),   f i l t e r - t y p e   de s i gn   a n d  t h e   l o a d - pu l l   t e c hn i q ue   [20 - 22 ].   F o r   t h e   t ra v e l i n g  w a v e   o r   di s t ri b ut e d  P A   a pp r o a c h,   t h e   b r o a d   b a ndw i dt h ,   l i n e a r i t y   a n d   f l a t   ga i n  a r e   a c hi e v e d  by   a ppl y i n g  a   l i n e a r   de s i g n  m e t h o d.   H ow e ve r ,   t h e   d r a w b a c k  of   t hi s   t e c hn i que   r e s i de s   i n   t h e   h i g h   n u m b e r   o f  c o m po n e n t s   de pl oy e d   t o  r e a c h   t h e   s a m e   pe r f o r m a n c e   a s   a   s i n gl e   P A ,   a n d  t hi s   r e s ul t s   i n   l a r ge   s i z e ,   l o w   e ff i c i e n c y   l e v e l s   a n d   hi g h  c o s t .   O n   t h e   o t h e r   ha n d,   t h e   b a l a n c e d  s t r uc t u r e   ha s   go o d  V S W R   a n d   ga i n  f l a t n e s s   o ve r   a b o ut   a   t w o   o c t a ve   b a n dw i dt h ,   b ut   t he   m a i n  w e a kn e s s   o f   s u c h   c o n f i gu r a t i o n  l i e s   i n   t h e   h i g h e r   n o i s e   f i gur e   a n d  t h e   l o w e r   P ow e r   A dde d  E ff i c i e n c y   (P A E )  due   t o  t h e   a ddi t i o na l   l o s s   i n   t h e   c o upl e r .   F o r   t h e   R F T ,   S R F T   a n d  f i l t e r   t y pe   de s i gn ,   t h e   m a i n   d ra w ba c k  of   t h o s e   t e c h ni que s   i s   r e s ul t e d  i n   t h e   us e   o f  m a t c hi n g  n e t w o r ks   b a s e d  o n   l um pe d  e l e m e nt s   (i n d uc t o r s ,   c a pa c i t o r s   a n d  r e s i s t o r s )  w h i c h   m us t   a f t e r w a rds   b e   t r a n s f o r m e d  i n t o   di s t r i b ut e d  s t r uc t u r e s .   H ow e v e r ,   i n   a   b r o a d  f r e que n c y   b a n d ,   t h i s   t ra n s f o r m a t i o n   i s   v e r y   t e di o us   a n d   p r e s e n t s   v a r i o us   di f f i c ul t i e s   [23 - 26].   In  t hi s   w o r k,   a   n o v e l   a n d  s i m p l e   B P A   c o n f i gura t i o n   i s   i nt r o duc e d,   w h i c h  c o ve r   t h e   m a i n s t r e a m   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n  s t a nda r ds   ru nn i ng  i n  U l t ra   H i g h   F re que n c y   ( U H F )  b a n d  f r o m   1. 2  G H z   t o   3. 2  G H z .   T h e   pr o po s e d  B P A   i s   i m pl e m e nt e d  o n   F R 4  s u b s t r a t e   a n d  b a s e d  o n   G a A s   A T F 13876  a c t i v e   de v i c e .   In   o r de r   t o   a c hi e v e   t h e   b r o a db a n d   pe r f o r m a n c e   v a r i o us   m a t c h i ng  t e c hn i que s   a r e   us e d  i n   p a r a l l e l .   T h e   f i r s t   t e c hni que   i s   b a s e d  o n   m ul t i - s e c t i o n  b i n o m i a l   t ra n s f o r m e r  w h i l e   t h e   s e c o n d  t e c hni que s   i s   a n   a pp r o xi m a t e   t r a n s f o r m a t i o n   o f  pr e v i o us l y   s y n t h e s i z e d  l u m pe d  e l e m e n t   m a t c hi n g  n e t w o r ks   i n t o   t r a n s m i s s i o n   l i n e   m a t c hi n g  n e t w o r ks .     T h e   p r o po s e d  c i r c u i t   c o m pa r e s   f a v o r a b l y   w i t h   t h e   c o n t e m po ra r y   s t a t e - of - t h e - a rt .     T h i s   p a pe r   i s   o r g a n i z e d  a s   f o l l ow s :   i n   s e c t i o n   2 ,   t h e   p r o po s e d  B r o a db a n d  P o w e r   A m pl i f i e r   de s i g n   i s   de s c r i b e d  i n c l ud i n g ,   t o po l o g y ,   b r o a db a n d  b i a s i ng  c i r c ui t   a n d  m a t c hi n g  t e c hn i que s   a pp l i e d  i n  t h i s   w o r k.   S e c t i o n   3  i s   de v o t e d  t o   t h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t s ,   w h i l e   t h e   c o n c l udi n g   s t a t e m e n t s   a r e   s u m m a r i z e d  i n   s e c t i o n  4 .       2.   TH E   P R O P O S ED   B R O A D B A N D   P O WER   A M P LI F I ER   D ES I G N   M E TH O D   W h e t h e r   c ha ra c t e ri z e d  a s   na rr o w b a n d ,   w i de b a n d ,   h i g h  e ff i c i e n c y ,   l ow   n o i s e ,   h i g h  po w e r   o r   o t h e r w i s e ,   t h e   a i m   o f   a n  R F   pow e r   a m pl i f i e r   i s   t o   pr o v i de   a   f i ni t e   po s i t i v e   po w e r   g a i n  o v e r   t h e   o pe r a t i ng  f r e que n c y   b a n d.   I n   o t h e r   w o r ds ,   t h e   m a i n   t a s k  o f   a n   R F   P A   i s   t o   a m pl i f y   t h e   po w e r   l e v e l   of   t h e   s i g na l   a t   i t s   i n put   up   t o   a   p r e de f i n e d  l e v e l   a t   i t s   o ut put   o ve r   t h e   o pe ra t i n g   b a n dw i dt h.   F r o m   a   p r a c t i c a l   s t a ndpo i n t ,   t h e   P A   de s i gn  i s   us u a l l y   a   t ra de - o ff ,   a t t e m pt i n g  t o   r e a l i z e   v a ri o us   c on f l i c t i n g  r e qu i r e m e nt s   i n c l udi ng  g a i n  f l a t n e s s   v s   b r o a d  b a n dw i dt h,   l o w   di s t o r t i o n   v s   hi g h   o ut pu t   po w e r   o r  e ff i c i e n c y   vs   l i n e a ri t y .   R e fe rr i n g  t o   F i gu r e   1,   a   t y pi c a l   s i n gl e   s t a ge   R F   pow e r   a m p l i f i e r  c o n s i s t s   o f   a   s i ngl e   R F   a c t i ve   de v i c e ,   c o nn e c t e d  t o   t h e   s o ur c e   a n d   t h e   l o a d  t hr o ug h   a n   i n pu t   a nd  o ut pu t   m a t c hi n g   c i r c ui t s   r e s pe c t i v e l y ,   a n d   D C  s upp l i e d  t hr o ug h   a   D C   b i a s   n e t w o r k .   B o t h   t h e   s o ur c e   a nd  t h e   l o a d   h a v i n g   t h e   s a m e   s y s t e m   c h a ra c t e r i s t i c   i m pe da n c e   Z 0.           F i gu r e   1 .   S i ngl e   a c t i v e   de v i c e   pow e r   a m pl i f i e r  b l o c k  di a g ra m           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m p  E n g     IS S N :   2088 - 8708       A   t r ade - o f f   d e s i gn   of   m i c r os t r i p   br oad band   pow e r   am pl i f i e r   f or   U H F   appl i c at i ons   ( Moham e d  R i b at e )   921   2. 1.    B r o ad b an d   m atc h i n g   n e tw o r k s   s yn th e s i s   In  h i g h  f r e que n c i e s ,   due   t o   t h e   na t u ra l   m i s m a t c h i n g   o f   t h e   a c t i v e   de v i c e   w i t h  t h e   s o ur c e   a n d   l o a d  i m pe da n c e s ,   t h e   us e   o f   i m pe da n c e   m a t c hi n g  n e t w o r ks   i s   i ndi s pe n s a b l e ,   i f   n o t ,   a   p a r t   o f   t h e   e l e c t r i c a l   s i g na l   pr o pa g a t e d  t hr o ug h   t h e   P A   w i l l   be   r e f l e c t e d.   In   o t h e r   w o r ds ,   t o   pr o v i de   a   m a xi m u m   t r a n s f e r   o f   t h e   RF   p ow e r   f r o m   t h e   i n pu t   po r t   t o   t h e   o ut put   po r t   t hr o ug h   t h e   R F   a c t i v e   de v i c e ,   a n   i nput   m a t c h i n g   n e t w o r k  m us t   b e   pl a c e d  b e t w e e n   t h e   l a t t e r   a n d  t h e   i n pu t   po r t ,   b e s i de s   a n   o ut put   m a t c h i n g  n e t w o r k  b e t w e e n   t h e   a c t i v e   de v i c e   a n d  t h e   o ut pu t   po r t .     O n   t h e   o t h e r   ha n d ,   t h e   m a i n   d r i v e n   i n   t h e   B P A   de s i gn   i s   t h e   n e e d  f o r   b r o a d  b a n dw i dt h.   Co n s e que n t l y ,   t h e   s y n t h e s i z e d  i m pe da n c e   m a t c hi n g  n e t w o r ks   m us t   c o v e r   a   b a n dw i dt h   a s   b r o a d  a s   po s s i b l e .   B a s i c a l l y ,   t h e   i m pe da n c e   m a t c h i ng  c i r c ui t s   a r e   de s i g n e d  a c c o r di n g  t o   t h e   t a rge t e d  a pp l i c a t i o n  a s   w e l l   a s     t h e   de s i r e d  o pe ra t i n g  f r e que n c y ,   a n d   t hi s   r e s ul t e d  i n  v a r i o us   m a t c hi n g  t e c hn i que s   a n d  s c h e m e s ,   m o s t l y   b a s e d   o n   a pp r o xi m a t i o n  e qua t i o n s ,   t ha t   c a n  b e   us e d  i n  o r de r   t o   r e a c h  t h e   b r o a db a nd  pe r f o r m a n c e .   A t   hi g h   f r e que n c i e s ,   i n   s p i t e   of   t h e   l um pe d  e l e m e nt   m a t c hi n g  n e t w o r ks   a r e   i n t ui t i v e   a n d  a l l o w s   v a r i o us   o pt i o n s   f o r   de s i g n ,   e xc e pt i n g  a n   M M IC ,   i t   i s   us u a l l y   v e r y   di ff i c ul t   t o   i m pl e m e nt   o n   a   P CB   s ub s t r a t e .   O n   t h e   c o n t r a r y ,   t h e   m a t c h i ng  c i r c ui t s   b a s e d  o n   t ra n s m i s s i o n   l i n e s ,   i n   p a r t i c ul a r   o n   m i c r o s t ri p  t e c hn o l o g y ,     a r e   e a s y   t o   i m pl e m e n t   o n   P CB   s ub s t ra t e .   F o r   t hi s   r e a s o n,   t h e   f i r s t   b r o a db a nd  m a t c hi n g  t e c hn i que   us e d  i n   t h i s   w o r k  i s   a n   a p p r o xi m a t e   t r a n s f o r m a t i o n   o f  l um pe d  e l e m e n t   m a t c hi n g  n e t w o r ks   i n t o   m i c r o s t r i p  m a t c hi n g   n e t w o r ks .   T h i s   t r a n s f o r m a t i o n   c a n  b e   r e a l i z e d  b y   s w a ppi ng  t h e   l u m pe d  e l e m e n t s   w i t h  t ra n s m i s s i o n   l i n e s   F i gu r e   2  i l l us t ra t e s   t h e   m i c r o s t r i p  t ra n s m i s s i o n   l i n e s   t ha t   c a n   r e p l a c e   t h e   s y n t h e s i z e d  l um pe d  e l e m e n t   m a t c hi n g   n e t w o r k.           F i gu r e   2 .  T r a n s f o r m a t i o n   o f   l um pe d  e l e m e n t   m a t c h i ng  c i r c u i t   i nt o   m i c r o s t r i p  m a t c hi n g   c i r c ui t       T h e   m i c r o s t r i p  l i n e   ha v i n g  c h a ra c t e r i s t i c   i m pe da n c e   Z 1   a n d  l e n g t h   1   c a n   b e   c o n s i de r e d  a s   a   s e r i e s   i n duc t o r  L ,   w hi l e   t h e   t w o   pa ra l l e l - c o nn e c t e d  o pe n   m i c r o s t ri p  s t ub s   w i t h   c h a ra c t e r i s t i c   i m pe da n c e   Z 2   a nd  l e n g t h   2   c a n   b e   r e ga r de d  a s   s h u n t   c a p a c i t o r   C.   Z 1 ,   Z 2 ,  1   a n d  2   v a l ue s   c a n   b e   a ppr o xi m a t e l y   c a l c ul a t e d  b y   t h e   h e l p   o f   (1)  a n d   (2) :       1 = 1 t a n ( 1 ) ≈    W i t h   1 =  1     (1)     X 2 = 2 2 t an ⁡ ( 2 ) ≈    a n d   2 =  2     (2)     S i n c e   t h e   v a ri a b l e s   i n   (1)  a r e   Z 1  a n d  1 ,   t h e r e   a r e   t w o  de gr e e s   of   f r e e do m   i n   i m p l e m e n t i ng     t h e   i n duc t o r  v a l ue .   T h e   h i g h e r   c ha r a c t e r i s t i c   i m pe da n c e   Z 1  i s ,   t h e   c l o s e r   t o   a n  i n d uc t o r   i t   w i l l   b e .   S i m i l a rl y ,   t h e   t w o   de gr e e s   of   f r e e d o m   a r e   a l s o   v a l i d  f o r   (2)  a n d  t h e   l o w e r   c h a ra c t e r i s t i c   i m pe da n c e   Z 2  i s ,   t h e   c l o s e r   i t   c a n  b e   i m p l e m e nt e d  a s   a   s h u nt   c a pa c i t o r .   It   i s   w o r t h  n o t i n g  t ha t   t h e   f i e l d  o f   t h e   c r o s s - j un c t i o n   de pi c t e d  i n   F i g u r e   2  m a y   be   i n f l ue n c e d  w h e n    a n   e xt e rna l   c i r c ui t   i s   di r e c t l y   c o n n e c t e d  t o   t h e   m a t c h i n g  n e t w o r k,   e s pe c i a l l y ,   a   c o a xi a l   c o nn e c t o r .   H ow e v e r ,   t o   a v o i d  t hi s ,   a   t ra n s m i s s i o n   l i n e   ha v i n g  t h e   s a m e   c h a ra c t e r i s t i c   i m pe da n c e   Z 0  i s   a dde d.   T h e   s e c o n d  b r o a db a n d  m a t c hi n g  t e c hni que   us e d  i n   t hi s   w o r k  i s   t h e   m ul t i - se c t i o n   qu a r t e r   w a v e   t r a n s f o r m e r.   T h e   s c h e m a t i c   o f   t h e   l a t t e r  i s   s h o w n   i n  Fi gu r e   3 ,   i n  w hi c h  t h e   c h a ra c t e ri s t i c   i m pe da n c e   o f   t h e   l o a d  Z L   i s   t r a n s f o r m e d  t o   t h e   f e e d  l i n e   i m pe da n c e   Z 0.   T h e   t ra n s f o r m e r   i s   c o m po s e d  of   di s c r e t e   t ra n s m i s s i o n   l i n e s   s e c t i o n s   ha v i n g  d i s s i m i l a r   c h a ra c t e r i s t i c   i m pe da n c e s ,   b ut   t he i r   e l e c t r i c a l   l e n g t h s      a r e   i de nt i c a l ,   w h i c h   a r e   a s s um e d  t o   b e   a   qu a r t e r   w a v e   l e n g t h   a t   t h e   c e nt e r  f r e que n c y   f 0  of   t h e   o pe ra t i n g  b a n dw i dt h.   S i n c e   t h e   t r a n s f o r m e r   i s   s y m m e t ri c a l ,   t h e   r e t u rn   l o s s   c oe ff i c i e n t s   a t   t h e   j un c t i o n s   b e t w e e n   s e c t i o n s   a r e   a s s o c i a t e d  a s :       | Γ 0 | = | Γ | ⁡ ; ⁡ | Γ 1 | = | Γ − 1 | ⁡ ; … ⁡   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m p  E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   1 ,  F e b r ua r y   2020  :     91 9   -   9 27   922       F i gu r e   3 .   M u l t i - s e c t i o n   q ua rt e r  w a v e   i m pe da n c e   t ra n s f o r m e r       P r a c t i c a l l y ,   t w o  m ul t i - s e c t i o n   qu a r t e r   w a ve   i m pe da n c e   t ra n s f o r m e r s   a r e   w i de l y   kn o w n ,   na m e l y   Ch e by s h e v   a n d  B i n o m i a l   [] .   I n   t h i s   w o r k,   w e   a do pt   t h e   B i n o m i a l   t ra n s f o r m e r ,   w hi c h   i s   b a s e d  o n   a pp r o xi m a t e   t h e o r y .   T h e   f r a c t i o na l   b a ndw i dt h   o f   t h e   b i n o m i a l   t r a n s f o r m e r  i l l us t ra t e d   i n  F i gu r e   3  i s   g i v e n   by :     Δ 0 = 2 ( 0 − ) 0 = 2 − 4 − 1 | 2 ln ⁡ ( 0 ⁄ ) | 1 /   (3)     W h e r e     is   t h e   t o l e r a b l e   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t   i n   t h e   pa s s b a n d   a n d  N   i s   t h e   num b e r   o f   s e c t i o n s .   T h e   s e c t i o n   i m pe da n c e s   c a n  b e   a pp r o xi m a t e l y   c a l c ul a t e d   by   us i n g   (4) ,   de f i n e d  a s :        + 1 = 2 = 2 −  0   W h e r e :   = ! ( − ) ! !     (4)     W h e r e      i s   t h e   r e f l e c t i o n   c oe ff i c i e n t   a t   t h e   j un c t i o n   b e t w e e n   Z n   a n d  Z n + 1,     a r e   t h e   b i n o m i a l   c o e ff i c i e n t s ,   a n d  Z n  a nd  Z n + 1  a r e   t h e   i m pe da n c e s   o f   t h e   nt h   a n d   ( n+ 1)   t h  s e c t i o n s   r e s pe c t i v e l y .     2. 2 .     B r o ad b an d   m i c r o s tr i p   b i as i n g  c i r c u i tr y   d e s i gn   A t   R F   f r e que n c i e s ,   t h e   b i a s i n g   c i r c ui t r y   de s i gn  t a ke   a n  i m po r t a nt   pa rt   i n  t h e   de s i g n   o f   t h e   po w e r   a m p l i f i e r.   I n   f a c t ,   i t   p r o v i de s   fo r   t h e   a c t i v e   de v i c e   t h e   s uff i c i e n t   b i a s   c o n di t i o n s   i n   t e rm s   o f  vo l t a ge   a n d   c urr e n t ,   a n d  t h e r e f o r e   gua ra nt e e   a   m a xi m u m   pe r f o r m a nc e   of   t h e   w h o l e   c i r c ui t .   B a s i c a l l y ,   t h e r e   a r e     v a r i o us   b i a s i n g  c o n f i gu r a t i o n   t ha t   c a n   b e   us e d  fo r   t h i s   p u rpo s e .   S i m pl i f i e d  m i c r o w a ve   b i a s i n g  c i r c ui t s   a s   s h o w n   i n  F i g u r e   4 .           F i gu r e   4 .   S i m p l i f i e d  m i c r o w a v e   b i a s i n g   c i r c ui t s :   ( a )  l u m pe d  e l e m e n t   b i a s i n g .   (b )  m i c r o s t r i p   b i a s i ng       T y pi c a l l y ,   a   m i c r o w a ve   b i a s i n g  n e t w o r k  c o n s i s t s   o f   a n   R F   c h o ke   a n d   D C  b l o c k  a s   s h o w n   i n   F i gu r e   4  (a ) .   H ow e ve r ,   a t   R F   f r e que n c i e s ,   t h e   R F   c h o ke   a r e   us ua l l y   i m pl e m e nt e d  by   us i n g  a   hi g h   i m pe da n c e   t r a n s m i s s i o n  l i n e   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   4  (b ).   T h e   a i m   o f   R F   c h o ke   i s   t o   pr e v e n t   t h e   R F   s i g n a l   f r o m   l e a ki ng  i nt o   t h e   b i a s i n g   n e t w o r k.   A s   a   r e s ul t ,   t h e   R F   c h o c k  i s   de s i g n e d  i n   a   s uc h   a   w a y   t ha t   p r e s e nt   a   v e r y   h i g h  i m pe da n c e   i n   t h e   o pe r a t i ng  f r e que n c y   b a n d.   S i m i l a rl y ,   t h e   D C  b l oc k  i s   a s s um e d  t ha t   p r e s e n t   a   s h o r t   c i r c ui t   a t   t h e   o pe r a t i o na l   b a n dw i dt h.     In   t h i s   w o r k,   t h e   b i a s i n g  c i r c u i t   i s   a n   i n t e g ra l   p a r t   o f   t h e   out put   m a t c h i n g   n e t w o r k.   M o r e o ve r ,   w e   a do pt   t h e   m i c r o s t r i p  b i a s i ng  t e c hn i que   b e c a us e ,   a s   m e n t i o n e d  a bo ve ,   i t   i s   e a s y   t o  i m pl e m e n t   o n   P CB   s u b s t r a t e   b e s i de s   i t   p r o v i de s   a   b r o a d  b a ndw i dt h   a nd  t h e   c a pa c i t o r   v a l ue   m us t   b e   s e l e c t e d  s uc h   t h a t   t h e    = 2    i s   v e r y   h i g h .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m p  E n g     IS S N :   2088 - 8708       A   t r ade - o f f   d e s i gn   of   m i c r os t r i p   br oad band   pow e r   am pl i f i e r   f or   U H F   appl i c at i ons   ( Moham e d  R i b at e )   923   2. 3 .     S tab i l i ty   c o n s i d e r ati o n s     F un d a m e nt a l l y ,   a n y   p ow e r   a m p l i f i e r   m us t   m e e t   t h e   s t a b i l i t y   c o n di t i o n s   i n  t h e   o pe ra t i ng  f r e que n c y   b a n d ,   o t h e r w i s e ,   t h e   u n a v o i da b l e   pa r a s i t i c   e f fe c t s   a r e   e n o ugh   t o   pr o v i de   o s c i l l a t i o n s   a n d  t h e r e f o r e   t urn e d     t h e   po w e r   a m pl i f i e r   i n t o   a n  o s c i l l a t o r.   T w o   s t a b i l i t y   f a c t o r   a r e   w i de l y   us e d  fo r   t h e   pu r po s e   t o   f ul f i l l     t h e   u n c o n di t i o n a l l y   s t a b i l i t y   na m e l y   Ro l l e t   f a c t o r   k   a n d  B o dw a y   f a c t o r   B 1,   de f i n e d  by   t h e   f o l l o w i n g:     1 = 1 + | 11 | 2 + | 22 | 2 − | Δ | 2 > 0   (5)     = 1 + | Δ | 2 − | 11 | 2 − | 22 | 2 2 | 12 21 | > 1 ⁡   (6)     W h e r e     Δ = 11 22 − 12 21   (7)     F r o m   (5)  a nd  (6) ,   t h e   u n c o n di t i o n a l l y   s t a b i l i t y   i s   a c c o m pl i s h e d  o n l y   w h e n   t h e   f o l l ow i n g  c o n di t i o n s   a r e   f ul f i l l e d  s i m ul t a n e o us l y :   k  >   1,   S 22   <   1  a nd  B 1 > 0 .   By   us i n g  t h e   i de a s   r e po rt e d  a b o ve ,   t h e   pr o po s e d  B r o a db a n d  P ow e r   A m pl i f i e r   s c h e m a t i c   c i r c u i t r y   i s   i l l us t ra t e d   i n  F i gu r e   5 .           F i gu r e   5 .   T h e   p r o po s e d  s i n g l e   s t a ge   m i c r o s t r i p  B P A   s c h e m a t i c   c i r c ui t r y       3.   R ES U LTS   A ND  DISCUSSIO NS   3. 1 .     S m al l   s i gn al   s i m u l ati o n   an d   s tab i l i ty  an al ys i s   A t   m i c r o w a ve   f r e que n c i e s ,   i t   i s   v e r y   di ff i c ul t   t o   pe r f o r m   a   t w o   po r t   n e t w o r k  by   us i n g  t h e   i m m i t t a n c e   pa r a m e t e r s   b e c a us e   t h e r e   a r e   b a s e d  o n   s h o r t / o pe n   c i r c u i t   t e r m i n a t i o n s .   A s   a   r e s ul t ,   t h e   c h a ra c t e ri z a t i o n   o f    t h e   p r o po s e d  B P A   i s   b a s e d  o n   t h e   S c a t t e r i n g   pa ra m e t e r s   w h i c h   a r e   de f i n e d  f r o m   r e f l e c t e d  a n d  i n c i de n t   w a ve s .   In   t hi s   w o r k,   t h e   s o ur c e   a n d  l o a d  t e r m i n a t i o n s   bo t h   ha v i n g  t h e   s a m e   i m pe da n c e   Z = 50  Ω .     T h e   s c a t t e ri n g  pa ra m e t e r s   o f   t h e   p r o po s e d  B P A   a r e   s i m ul a t e d  by   u s i n g   A D S   s o f t w a r e .     T h e   s i m ul a t e d  S m a l l - S i g na l   S - pa ra m e t e r s   a r e   i l l us t r a t e d  i n   F i gu r e   6.   A s   i t   c a n   b e   n o t e d,   bo t h     t h e   i n p ut   a nd  o ut put   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t s   (S 11   &   S 22 )  a r e   s t r i c t l y   un de r   –   11dB ,   w h i l e   t h e   m a xi m u m   v a l ue   r e a c h e d  by   t h e   r e v e r s   t r a n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   (S 12)   i s   –   20  dB   ove r   t h e   f r e que n c y   b a n d  ra n ge s   f r o m   1 . 2  G H z   t o   3. 2  G H z .   T h e   s m a l l   s i g na l   po w e r   ga i n   (S 21 )  a l s o   c h a n g e s   b e t w e e n   a   m a x i m um   v a l ue   o f  16. 17  dB   a n d     a   m i ni m u m   v a l ue   of   8  d B   ove r   t h e   o pe r a t i ng  f r e que n c y   b a n d.   F r o m   a   pra c t i c a l   s t a n d po i nt ,   t h e   r e v e r s   t r a n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   (S 12 )  r e p r e s e n t s   t h e   i nt e rna l   f e e d b a c k  of   a   t w o   p o r t   n e t w o r k,   a n d  t h e   s m a l l e r   v a l ue   of  S 12,   t h e   g r e a t e r  i s   t h e   de gr e e   o f   s t a b i l i t y   a n d   i s o l a t i o n  o f   a   gi v e n   t w o - p o r t   n e t w o r k.     T h e   c ur v e s   of   s t a b i l i t y   f a c t o r s   a r e   s h o w n   i n   F i g u r e   7.   F r o m   (5)  a n d  (6),   w e   c a n   c l e a rl y   a s s um e   t ha t   t h e   un c o n d i t i o n a l l y   s t a b i l i t y   of   t h e   pr o po s e d  BP A   i s   f ul f i l l e d  ov e r   t h e   w i de r   o pe r a t i n g  b a n dw i dt h .   T h e   s m a l l   s i g n a l   s i m u l a t i o n   s h o w s   s a t i s fy i n g  r e s ul t s   i n   t e rm s   of   b ro a db a n d  i m pe da n c e   m a t c hi n g ,   po w e r   ga i n   a n d  s t a b i l i t y   ove r   t h e   w i de r   b a n dw i dt h  ra n gi ng  f r o m   1 . 2  G H z   t o   3. 2   G H z .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m p  E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   1 ,  F e b r ua r y   2020  :     91 9   -   9 27   924         F i gu r e   6 .   I nput   r e t u rn  l o s s   [S 11 ],   o ut put   r e t u rn  l o s s   [S 22 ],   po w e r   g a i n  [S 21 ]   a nd  r e v e r s   t ra n s m i s s i o n  c oe ff i c i e n t   [S 12 ]   v e r s us   f r e que n c y             F i gu r e   7 .   R o l l e t   a nd  b o dw a y   s t a b i l i t y   f a c t o r s   v e r s us   f r e que n c y       3. 2 .     La r ge   s i gn a l   p e r fo r m an c e   T h e   l a r ge   s i g n a l   pe r f o r m a n c e   of   t h e   pr o po s e d   B P A   h a s   b e e n   s i m ul a t e d  a t   2. 2  G H z .   B a s i c a l l y ,     t h e   o ut put   po w e r   i s   de f i n e d  a s   t h e   po w e r   de l i v e r e d  t o w a rd  t h e   e xt e rna l   l o a d  i n   a   gi v e n   f r e que n c y   b a n d .   H ow e ve r ,   w hi l e   t h e   i n pu t   po w e r   i n c r e a s e ,   w e   e ve n t ua l l y   r e a c h   a   po i n t   w h e r e   t h e   o ut pu t   po w e r   c a n   a n y m o r e   ke e p  i n c r e a s i n g  l i n e a r l y   w i t h   t h e   i nput   po w e r .   T h i s   po i n t   i s   po i n t   i s   na m e d  t h e   1 - dB   c o m pr e s s i o n   po i nt ,     i n   w h i c h,   t h e   o ut put   po w e r   de v i a t e s   f r o m   i t s   l i n e a r   r e g i o n   b y   1 - dB .   F i gur e   8  ( a )  s h o w s   t h e   s i m u l a t e d  o ut put   pow e r   a n d  t h e   1 - dB   c o m pr e s s i o n   po i nt   o f  t h e   of   t h e   pr o po s e d  B P A .   T h i s   l a t t e r   r e a c h e s   a   s a t u ra t e d  o ut put   pow e r   of   18. 875  dB m ,   t hi s   c o r r e s po n d i n g  o f   77. 17  m W ,   w i t h   a n   o ut pu t   1 - dB   c o m p r e s s i o n   po i n t   o f   6. 5  dB m   of   i nput   l e v e l .           (a )   (b )     F i gu r e   8 .   O u t put   po w e r   (a )   a nd  po w e r   a d de d  e f f i c i e n c y   (b )  ve r s us   i nput   po w e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m p  E n g     IS S N :   2088 - 8708       A   t r ade - o f f   d e s i gn   of   m i c r os t r i p   br oad band   pow e r   am pl i f i e r   f or   U H F   appl i c at i ons   ( Moham e d  R i b at e )   925   M o r e ov e r ,   f r o m   a   pr a c t i c a l   po i n t   o f  v i e w ,   i n   a   gi v e n   f r e que n c y   b a n d ,   a   pow e r   a m pl i f i e r   m a y   b e   c o n s i de r e d  a s   a   de v i c e   a b l e   t o   t ra n s f o r m   t h e   D C  po w e r   f r o m   s upp l i e s   i nt o   R F   pow e r .   T h e   e f fe c t i ve n e s s   of  t h i s   t ra n s f o r m a t i o n   i s   us u a l l y   e v a l ua t e d  by   m e a n s   o f   P ow e r   A dde d  E f f i c i e n c y   (P A E ).   T h e   s i m u l a t e d  P A E   i s   s h o w n   i n  F i g u r e   8   (b ).   T h e   p r o po s e d  B P A   a c h i e v e s   a   m a xi m um   P A E   o f   36. 26 %.   In  o r de r   t o   pr o v i de   a   ge n e r a l   o v e r v i e w   of   t h e   de pl oy e d   m a t c h i n g   t e c hni que s   c a p a b i l i t i e s   a nd    t h e   p r o po s e d  B P A   pe r fo r m a n c e ,   a   c o m pa r i s o n  w i t h   t h e   s i m i l a r  c o n t e m po ra r y   s t a t e - of - t h e   a r t   B P A s   i s   pe r f o r m e d.   T a b l e   1  s um m a r i z e s   a   pe r f o r m a n c e   c o m pa r i s o n   b e t w e e n   t h e   pr o po s e d  B P A   a n d  t h e   r e c e n t l y   r e po rt e d  B P A s .   T o   a ut h o r ’s   b e s t   a c kn o w l e dge ,   t h e   pr o po s e d  B P A   pr o v i de s   c o m pe t i t i v e   r e s ul t s   i n   t e r m s   o f  b r o a db a n d   m a t c h i ng,   po w e r   ga i n,   o ut put   po w e r   a n d   P A E .       T a b l e   1 .   P e r f o r m a n c e   c o m pa r i s o n  b e t w e e n   t h e   p r o po s e d  B P A   a n d   s t a t e  –   of  – t h e   a rt   B P A s   P A s   F re q   [G H z ]   G a i n   [d B]   P s a t   [d B m ]   P A E   [% ]   S 1 1   [d B]   S 2 2   [d B]   S u p p l y   [V ]   [2 7 ]  2 0 1 5   1 . 9   –   2 . 7   11   2 8 . 1   1 3 . 7   -   -   2 . 5   [2 8 ]  2 0 1 6   1 . 8   –   2 . 8   28   25   6 . 1   - 1 2   |   - 25   - 9   |   - 19   5   [5 ]  2 0 1 7   1  –   4   1 2 . 1 5   1 4 . 8   20   - 9   |   - 24   - 8   |   - 18   3 . 5   [2 0 ]  2 0 1 8   1 . 1   -   3   1 4 . 9   1 7 . 1 4   1 4 . 9   - 1 0   |   - 35   - 1 0   |   - 25   3   [1 4 ]  2 0 1 9   1  –   1 2 . 5   10   -   -   - 5   |   - 15   - 5   |   - 15   V d =2   V g = - 0 . 1 5   T h i s   W o rk   1 . 2   –   3 . 2   1 6 . 3 1   1 8 . 8 7 5   3 6 . 2 6   - 1 1   |   - 19   - 1 2   |   - 18   3 . 5       4.   C O N C LU S I O N   A   B r o a db a nd  P o w e r   A m pl i f i e r   o pe r a t i ng  i n  t h e   f r e que n c y   b a n d   r a nge s   f r o m   1 . 2  G H z   t o   3 . 2  G H z   ha s   b e e n   de s c r i b e d  i n   t h i s   p a pe r .   T h e   p r o po s e d  B P A   i s   ba s e d  o n   A T F 13876  a c t i v e   de v i c e   a n d  c o ve r     t h e   m a i n s t r e a m   a ppl i c a t i o n s   r u nni n g  i n   U H F   b a n d .   T h e   de pl oy e d  m a t c h i n g  a nd  b i a s i n g  t e c hni que s   s h o w s     a n   e xc e l l e n t   i n p ut   a nd  o ut put   m a t c h i ng  a s   w e l l   a s   a n   u n c o n di t i o na l l y   s t a b i l i t y   ov e r   t h e   o ve r a l l   o pe r a t i n g   b a n dw i dt h.   T h e   l a r ge   s i g n a l   s i m ul a t i o n   e xhi b i t s   a n   o ut put   1 - dB   c o m pr e s s i o n   po i nt   o f   6. 5  dB m   of   i n put   l e v e l   w i t h   a   s a t u r a t e d  o ut put   po w e r   of   18. 875  dB m   (7 7. 17   m W )  a n d  a   m a xi m u m   P A E   o f   36. 26% .   T h e   p r o po s e d   B P A   pr o v i de s   c o m pe t i t i v e   r e s ul t s   c o m pa r e d   w i t h   t h e   c o n t e m po r a r y   s t a t e - of - t h e - a r t   B P A s .       R EF ER EN C ES   [ 1]   B .   M l a de n  B   e t   a l . ,   P ow e r   A m pl i f i e r s   f or   t he   S - ,   C - ,   X -   a nd  K u - ba nds ,   S w i t z e r l a nd :  S pr i n ge r   I nt e rna t i o na l   P ub l i s h i ng ,   2 016 .   [ 2]   P . B .   K h a nnu r   e t   a l . ,   “ A   U ni v e r s a l   U H F   R F I D   R e a de r   I C   i n  0. 18 - µ m   C M O S   T e c hno l ogy ,”   I E E E   J our na l   o f   Sol i d - St a t e   C i r c u i t s ,   v o l .   43 ,   no .   5 ,   pp .   1 146   –   115 5,   20 08 .   [ 3]   M .   R i ba t e   e t   a l . ,   “ 1 . 25  G H z   –   3. 3  G H z   B r o a dba nd  S o l i d  S t a t e   P o w e r   A m pl i f i e r   f o r   L   a nd  S   B a nds   A ppl i c a t i o ns ”   I nt e r n at i on a l   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   a nd  C om pu t e r   E n gi ne e r i n g ,   v o l .   9 ,   no .   5 ,   2019 .   [ 4]   I E E E   S t d,   521 - 19 84 ,   “ I E E E   S t a n da r d  L e t t e r   D e s i g na t i o ns   f o r   R a da r - F r e que nc y   B a nds ,”   I E E E ,   19 84.   [ 5]   M .   R i ba t e ,   e t   a l . ,   “ G a A s   F E T   B r o a dba nd  P o w e r   A m pl i f i e r   f o r   L   a n d  S   B a nds   A ppl i c a t i o ns ,”   Pr oc e e di ng  o f   t he   2nd   I nt l .   C o nf e r e nc e   on   C om put i ng   a nd  W i r e l e s s   C om m u ni c at i on   S y s t e m s   ( I C C W C S) ,   M o r o c c o ,   201 7.     [ 6]   H o s a ko   e t   a l . ,   “ A t   t he   D a w n   o f   a   N e w   E r a   i n   T e r a he r t z   T e c hno l o gy ,”   P r oc e e di ng   o f   I E E E ,   v o l .   95 ,   no .   8 ,   200 7.   [ 7]   M .   J o hn,   e t   a l . ,   “ M i c r o w a v e   P o w e r   A p pl i c a t i o ns ,”   I E E E   T r an s a c t i ons   on  M i c r ow av e   T he or y   and  T e c hni que s ,    v o l .   50,   no .   3 ,   pp.   9 75   –   985 ,   2002 .   [ 8]   G C .   G i a ko s ,   e t   a l . ,   “ N o ni nv a s i v e   i m a g i ng   f o r   t he   ne w   c e nt ur y ,”   I E E E   I n s t r um e nt a t i on  and   M e as ur e m e nt   M aga z i ne ,  v o l .   2,   no .   2,   p p.   32 – 35 ,   1999 .   [ 9]   A .   R o s e n,   e t   a l . ,   “ A ppl i c a t i o ns   o f   R F / m i c r o w a v e s   i n  m e di c i n e ,”   I E E E   T r a ns a c t i on s   on  M i c r ow av e   T he or y   and   T e c hni que s ,   v o l .   50 ,   no .   3,   pp .   963 – 974 ,   200 2.   [ 10]   E C .   F e a r ,   e t   a l . ,   “ S t uc hl y   M A .   C o nf oc a l   m i c r o w a v e   i m a g i ng   f o r   br e a s t   c a nc e r   de t e c t i o n:   l oc a l i z a t i o n  o f   t um o r s   i n   t hr e e   d i m e ns i o ns ,”   I E E E   T r ans ac t i o ns   on   B i om e di c al   E ng i ne e r i ng ,   v o l .   49,   no .   8 ,   pp.   8 12 – 8 22 ,   2 002 .   [ 11]   E C .   F e a r ,   e t   a l . ,   “ M i c r o w a v e s   f o r   b r e a s t   c a nc e r   de t e c t i o n? ,”   I E E E   P ot e nt i al s ,   v o l .   22 ,   no .   1 ,   pp .   1 2 – 18 .   20 03.   [ 12]   L Q .   H uo ,   e t   a l . ,   “ A c t i v e   m i c r o w a v e   i m a g i ng .   I.   2 - D   f o r w a r d  a nd  i nv e r s e   s c a t t e r i ng   m e t ho ds ,”   I E E E   T r an s ac t i ons   on  M i c r ow av e   T he or y   and   T e c hn i que s ,   v o l .   50 ,   no .   1 ,   pp .   123 – 133 .   2002 .   [ 13]   I T .   R e ka no s ,   e t   a l . ,   “ M i c r o w a v e   i m a g i ng   i n  t he   t i m e   do m a i n  o f   bur i e d  m ul t i pl e   s c a t t e r s   by   us i ng   a n  F D T D - ba s e d   o pt i m i z a t i o n  t e c hni que ,”   I E E E   T r an s ac t i on s   o n  M a gne t i c s ,   v o l .   39 ,   no .   3 ,   pp.   1 381 – 1384 ,   200 3.   [ 14]   M .   F e r n a nde z ,   e t   a l . ,   “ O n  t he   D e s i g n  o f   B r o a dba nd  H y br i d  A m pl i f i e r s   U s i ng   N o n - U ni f o r m   T r a ns m i s s i o n  L i ne s   a s   I m pe da nc e   M a t c hi ng   N e t w o r ks ,”   I E E E   A c c e s s ,   v o l .   7 ,   pp .   1 9670   –   19 677 ,   201 9.   [ 15]   F H .   R a a b ,   e t   a l . ,   “ R F   a nd  m i c r o w a v e   po w e r   a m pl i f i e r   a n d  t r a n s m i t t e r   t e c hno l o g i e s — p a r t   1 ,”   H i gh  F r e que nc y   E l e c t r oni c s ,   v o l .   2 ,   pp.   2 2 – 36 ,   200 3.   [ 16]   J .   F a ng . ,   e t   a l . ,   “ 3 . 5  G H z   W i M A X   G a N   D o he r t y   p o w e r   a m pl i f i e r   w i t h  s e c o nd  ha r m o ni c   t uni ng ,”   M i c r ow av e   a nd  O pt i c a l   T e c h nol ogy   L e t t e r s ,   v o l .   54,   no .   11 ,   pp .   2601 – 260 5. , 20 12 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m p  E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   1 ,  F e b r ua r y   2020  :     91 9   -   9 27   926   [ 17]   G .   W a t k i ns ,   e t   a l . ,   “ T h e   i m pa c t   o f   po w e r   a m pl i f i e r   t u r n - o n  c ha r a c t e r i s t i c s   i n  c og ni t i v e   r a di o   ne t w o r k s ,”   M i c r ow av e   J our nal ,   v o l .   57 ,   no .   2,   pp .   86 – 92 ,   2014 .   [ 18]   D .   Y e ,   e t   a l . ,   “ T r a de o f f   D e s i g n  o f   B r o a dba nd  P o w e r   A m pl i f i e r   i n  D o he r t y   C o nf i g ur a t i o n  U t i l i z i ng   a   N o v e l   C o upl e d - L i ne   C o up l e r , ”   P r og r e s s   i n   E l e c t r om agne t i c s   R e s e ar c h  C . ,   v o l .   48 ,   pp .   11 - 19 ,   2014 .   [ 19]   R .   W a g ne r . ,   “ 3G   po w e r   a m p l i f i e r s :   m o v i ng   f r o m   G a A s   t o   C M O S ,”   M i c r ow av e   J ou r na l ,   v o l . 5,   no .   4,     pp.   44 – 48 ,   2012 .   [ 20]   M .   R i b a t e ,   e t   a l . ,   “ B r o a db a nd  G a A s   F E T   P o w e r   A m pl i f i e r   f o r   L   a nd  S   B a nd s   A ppl i c a t i o ns ,”   I n t e r na t i o na l   J ou r na l   of   I n t e l l i ge nt   E n gi ne e r i n g  and   Sy s t e m s ,   v o l .   11 ,   no .   5 ,   pp .   96 - 105 ,   2 018.   [ 21]   A .   E r o g l u,   I n t r o duc t i on   t o   R F   pow e r   am p l i f i e r   de s i g n   and   s i m u l a t i o n ,   U S :  C R C   P r e s s ,   2016 .   [ 22]   P .   C o l a n t o ni o ,   e t   a l .,  H i gh  e f f i c i e nc y   R F   and  m i c r ow av e   s ol i d   s t a t e   pow e r   am pl i f i e r s ,   U K :   J o hn  W i l e y   &     S o ns   L t d,   20 09 .   [ 23]   C .   P o o l e ,   e t   a l . ,   M i c r ow av e   ac t i v e   c i r c ui t   ana l y s i s   a nd  de s i g n ,   U S :   E l s e v i e r   L t d,   20 16 .   [ 24]   I J .   B a hl ,   F undam e nt a l s   o f   R F   a nd  m i c r ow av e   t r ans i s t o r   am pl i f i e r s ,   N e w   J e r s e y :   J o hn  W i l e y   &   S o ns ,   20 09 .   [ 25]   M K .   K a z i m i e r c z uk,   R F   P ow e r   A m pl i f i e r s ,   2nd   e d i t i o n,   O h i o :  J o hn  W i l e y   &   S o ns ,   20 15.   [ 26]   M S .   K h a n,   e t   a l . ,   “ A   N o v e l   T w o - S t a g e   B r o a dba nd  D o he r t y   P o w e r   A m pl i f i e r   f o r   W i r e l e s s   A ppl i c a t i o ns ” .     I E E E   M i c r ow av e   and   W i r e l e s s   C om pone nt s   L e t t e r s ,   v o l .   28 ,   no .   1,   pp.   40 - 42 ,   201 8.   [ 27]   B .   F r a nc o i s ,   e t   a l . ,   “ H i g hl y   l i ne a r   f ul l y   i nt e g r a t e d  w i d e ba nd  R F   P A   f o r   L T E   a dv a nc e d  i n  180 - nm   S O I ,”     I E E E   T r an s a c t i on s   o n  M i c r ow av e   T he or y   and   T e c hn i q ue s ,   v o l .   63 ,   no .   3 ,   pp.   6 49 – 6 58,   2 015 .   [ 28]   C . Q .   C h e n ,   e t   a l . ,   “ 1 . 8 – 2. 8  G H z   H i g hl y   L i ne a r   B r o a d ba nd  P o w e r   A m pl i f i e r   f o r   L T E - A   A ppl i c a t i o n ,”   P r og r e s s   i n  E l e c t r om agne t i c s   R e s e ar c h  C ,   v o l .   66 ,   pp .   47 – 5 4,   20 16 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       M o h am e d   R i b a t e   r e c e i v e d  B . S   d e g r e e   a n d  M a s t e r   E ng .   i n  N e t w o r ki ng   a nd  T e l e c o m m uni c a t i o n  e ng i ne e r i ng   f r o m   H a s s a n  1 st   U n i v e r s i t y ,   S e t t a t ,   M o r o c c o   i n  2013  a nd  20 15  r e s p e c t i v e l y .   H e   i s   c ur r e n t l y   w o r ki ng   t o w a r ds   h i s   P h. D .   i n  M i c r o w a v e   a nd  R F   E l e c t r o ni c s   a t   F S T   o f   S e t t a t ,   U ni v e r s i t y   H a s s a n  1 s t ,   M o r o c c o   s i nc e   N o v e m be r   2015 .   H i s   r e s e a r c h  i nt e r e s t   i nc l ud e s   s t udy ,   de s i g n  a nd   i m pl e m e n t a t i o n  o f   B r o a db a nd   P o w e r   A m pl i f i e r   us i ng   M i c r o   S t r i p  T e c hno l o gy .         R ac h i d   M an d r y   w a s   bo r n  i n   C a s a b l a nc a ,   M o r o c c o   i n  19 67 .   H e   r e c e i v e d  t he   P h . D .   i n   nuc l e a r   phy s i c s   a nd  pa r t i c l e s   f r o m   C l a ude   B e r na r d  U ni v e r s i t y ,   L y o n,   F r a nc e   i n  1993 .   H e   i s   c ur r e n t l y   a n  a s s o c i a t e   P r o f e s s o r   o f   P h y s i c s   i n   F S T ,   U n i v e r s i t y   H a s s a n  1 s t ,   S e t t a t ,   M o r o c c o .   H e   i s   i nv o l v e d  i n   t he   de s i g n   o f   h y br i d ,   a c t i v e   a nd   p a s s i v e   m i c r o w a v e   c i r c ui t s .         Jam al   Z b i t o u   w a s   bo r n  i n  F e s ,   M o r o c c o ,   i n  J un e   197 6.   H e   r e c e i v e d  t h e   P h . D .   de g r e e   i n  e l e c t r o ni c s   f r o m   P o l y t e c h  of   N a nt e s ,   t he   U n i v e r s i t y   of   N a nt e s ,   N a nt e s ,   F r a nc e ,   i n  20 05.   H e   i s   c ur r e n t l y   a n   a s s o c i a t e   P r o f e s s o r   o f   E l e c t r o ni c s   i n  F S T   U ni v e r s i t y   H a s s a n   1s t ,   S e t t a t ,   M o r o c c o .   H e   i s   i nv o l v e d  i n   t he   de s i g n   o f   h y br i d ,   m o no l i t hi c   a c t i v e   a nd   p a s s i v e   m i c r o w a v e   e l e c t r o ni c   c i r c ui t s .           L ar b i   E l   A b d e l l ao u i   w a s   bo r n   i n   T i f l e t ,   M o r o c c o ,   i n  1961 .   H e   r e c e i v e d  t he   P h . D .   de g r e e   i n   e l e c t r o ni c s   f r o m   t h e   U n i v e r s i t y   o f   M e t z ,   i n  19 94 ,   F r a nc e .   H e   i s   c ur r e nt l y   a n  a s s o c i a t e   P r o f e s s o r   o f   E l e c t r o n i c s   i n  F a c ul t y   o f   s c i e nc e s   a nd  t e c hn i qu e s ,   U n i v e r s i t y   H a s s a n   1 s t ,   S e t t a t ,   M o r o c c o .   H e   i s   i nv o l v e d  i n   t he   de s i g n  o f   hy br i d ,   m o no l i t hi c   a c t i v e   a nd   p a s s i v e   m i c r o w a v e   e l e c t r o ni c   c i r c ui t s           A h m e d   E r r k i k   w a s   bo r n  i n   J u l y   1960  i n  M o r o c c o .   H e   r e c e i v e d  t he   P h. D .   de g r e e   i n  p hy s i c s   f r o m   t he   U ni v e r s i t y   o f   T e c hno l ogy   C o m pi e g ne   ( U T C ) ,   F r a nc e .   H e   i s   c ur r e n t l y   a n  a s s o c i a t e   P r o f e s s o r   o f   phy s i c s   i n  F S T   U ni v e r s i t y   H a s s a n  1s t ,   S e t t a t ,   M o r o c c o .   H e   i s   i nv o l v e d  i n  t he   de s i g n  o f   h y br i d,   m o no l i t hi c   a c t i v e   a nd   pa s s i v e   m i c r o w a v e   e l e c t r o ni c   c i r c u i t s .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m p  E n g     IS S N :   2088 - 8708       A   t r ade - o f f   d e s i gn   of   m i c r os t r i p   br oad band   pow e r   am pl i f i e r   f or   U H F   appl i c at i ons   ( Moham e d  R i b at e )   927     M o h am e d   L a t r ac h   w a s   bo r n  i n  D o ua r   K s i ba ,   S l e s s ,   M o r o c c o ,   i n  1 958 .   H e   r e c e i v e d  t h e   P h . D .   de g r e e   i n  e l e c t r o ni c s   f r o m   t he   U n i v e r s i t y   of   L i m og e s ,   L i m o g e s ,   F r a nc e ,   i n  1990 .   H e   i s   c ur r e nt l y   a   P r o f e s s o r   o f   m i c r o w a v e   e ng i ne e r i ng   w i t h  t he   E c o l e   S upr i e ur e   d’ E l e c t r o n i que   d e   l ’ O ue s t   ( E S E O ) ,   A n g e r s ,   F r a nc e ,   w he r e   hi s   r e s e a r c h  i nv o l v e s   R F   a nd  m i c r o w a v e s .   H i s   f i e l d  o f   i nt e r e s t   i s   t h e   de s i g n  o f   hy br i d,   m o no l i t h i c   a c t i v e ,   a nd  p a s s i v e   m i c r o w a v e   c i r c ui t s ,   m e t a m a t e r i a l s ,   L H   m a t e r i a l s ,   a n t e n na s   a nd  t h e i r   a pp l i c a t i o ns   i n  w i r e l e s s   C o m m uni c a t i o ns .         A h m e d   L ak h s s as s i   r e c e i v e d  t h e   B . E ng .   a nd  M . S c .   i n  e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   o f   Q ue be c   à   T r o i s - R i v i è r e s ,   Q ue be c ,   C a na d a   i n   198 8  a nd  1990  r e s pe c t i v e l y .   H e   a l s o   r e c e i v e d  t h e   P h .   D   i n  E n e r g y   a nd  M a t e r i a l   s c i e nc e s   i n  19 95  f r o m   I N R S - E ne r g i e   e t   M a t é r i a ux ,   Q u e be c ,   C a na da .     H i s   r e s e a r c h  i n t e r e s t   i s   t he   f i e l d s   o f   bi o - he a t   t h e r m a l   m o de l i ng .   A l s o ,   hi s   r e s e a r c h  i nt e r e s t   i s   i n   D e s i g n  o f   f ul l y   a ut o m a t e d  t o o l   f o r   po r t i ng   a na l o g   a nd  m i xe d   s i g na l   c i r c ui t s   w i t hi n  di f f e r e nt   t e c hno l o gy   no de s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.