I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   36 ,   No .   2 ,  N o v em b e r   20 24 ,   p p .   8 0 8 ~ 8 1 6   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 36. i 2 . p p 808 - 8 1 6          808     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   Co mpa ra tive  eff i ciency  ana ly sis   o f  RF  po we r am plifi ers wit h  fix ed  bias  and e n v elo pe t ra cking  bi a s       Am bil y   B a bu 1 ,  B a ng a lo re   G a ng a dh a ra ia h Shi v a leela v a t hi 2 ,   Vee ra m m a   Ya t na lli 2   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   C H R I S T  U n i v e r si t y ,   B e n g a l u r u ,   I n d i a     2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   JS S   A c a d e m y   o f   Te c h n i c a l   Ed u c a t i o n ,   B e n g a l u r u ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Mar   10 ,   2 0 2 4   R ev is ed   J u l   30 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   A ug   5 ,   2 0 2 4       R F   p o we r  a m p li fier  (RF   P A )   f i n d s   i t s   a p p l i c a t i o n   i n   a l m o s t   a l l   t h e   a r e a s   o f   e l e c t r o n i c s ,   m o b i l e   c o m m u n i c a t i o n   b e i n g   i d e n t i f i e d   a s   a   m a j o r   a r e a .   T h e   p a p e r   p e r f o r m s   a   c o m p a r a t i v e   e f f i c i e n c y   a n a l y s i s   o f   R F   p o w e r   a m p l i f i e r s   o p e r a t i n g   w i t h   a   f i x e d   b i a s   a n d   a n   e n v e l o p e   t r a c k i n g   b i a s .   S i m u l a t i o n s   a r e   p e r f o r m e d   u s i n g   K e y s i g h t   a d v a n c e d   d e s i g n   s y s t e m   ( ADS )   t o o l .   A   c l a s s   a   R F   PA   o p e r a t i n g   a t   a   1 2   d B   g a i n   i s   f i x e d   f o r   t h e   w o r k .   1 6   Q A M   L T E   s i g n a l   o p e r a t i n g   a t   5   M H z   i n p u t   f r e q u e n c y ,   w i t h   a   p e a k   t o   a v e r a g e   p o w e r   r a t i o   (P APR)   o f   6 . 0   d B   i s   u s e d   a s   i n p u t   s i g n a l .   A n   e n v e l o p e   s i m u l a t i o n   a t   2 . 5   G H z   i s   p e r f o r m e d   o n   t h e   R F   p o w e r   a m p l i f i e r .   S i m u l a t i o n   r e s u l t   s h o w s   a n   i m p r o v e m e n t   o f   1 2 %   i n   p o w e r   a d d e d   e f f i c i e n c y   ( P A E )   a t   6   d B   b a c k - o f f   a n d   6 . 4 2 2 %   i n   m e a n   P A E   w h i l e   u s i n g   e n v e l o p e   t r a c k i n g   p o w e r   a m p l i f i e r s ,   c o m p a r e d   t o   R F   PA   w i t h   f i x e d   s u p p l y .   E n v e l o p e   t r a c k i n g   p o w e r   a m p l i f i e r s   r e d u c e d   A M / A M   d i s t o r t i o n s   a l s o   b y   a   f a c t o r  o f   0 . 2 4 8 .   T h e   r e s u l t s   o b t a i n e d   a r e   m u c h   b e t t e r   t h a n   t h a t   o b t a i n e d   u s i n g   a   c o n v e n t i o n a l   R F   PA   w i t h   f i x e d   b i a s .   R F   PA   b e i n g   t h e   m o s t   p o w e r   d i s s i p a t i v e   b l o c k   i n   a   m o b i l e   h a n d s e t ,   i m p r o v i n g   i t s   e f f i c i e n c y   c o n t r i b u t e s   d i r e c t l y   t o   a   g r e a t   i m p r o v e m e n t   i n   t h e   b a t t e r y   l i f e t i m e   o f   m o b i l e   p h o n e s .   T h e   m a j o r   c h a l l e n g e s   f a c e d   b y   e n v e l o p e   t r a c k i n g   PA   ( E T P A )   d e s i g n e r s   i n   a c h i e v i n g   t h i s   e f f i c i e n c y   i m p r o v e m e n t   i s   a l s o   d e l i n e a t e d   i n   t h e   p a p e r .   K ey w o r d s :   E n v elo p e  t r ac k in g   E n v elo p e  t r ac k in g   b ias   E T PA   Fix ed   b ias   Mo b ile  co m m u n icatio n   R F p o wer   am p lifie r   W ir eles s   co m m u n icatio n   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Am b ily   B ab u   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ics an d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g ,   C HR I ST  Un iv er s ity   B en g alu r u ,   Kar n atak a,   I n d ia    E m ail:  am b ily _ b a b u @ o u tlo o k . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   As  th e  m o b ile  p h o n e  in d u s tr y   is   m o v in g   f r o m   4 G   to   5 G,   th e   u p lin k   a n d   d o wn lin k   d ata  r ate s   h as  b ee n   co n tin u o u s ly   o n   th e   r is e.   C o m p lex   m o d u latio n   s ch em es  li k e  q u ad r atu r e  p h ase  s h if t  k ey in g   an d   q u ad r atu r e   am p litu d e  m o d u latio n   ar e  in co r p o r ated   in   t h e  m o b ile  tr a n s m itter   to   ca ter   to   t h e  u ltr a - f ast  in ter n et  an d   m u ltime d ia  ex p e r ien ce   f o r   cu s to m er s .   T h is   r esu lted   in   a n   in c r ea s e  in   th e  p ea k   to   a v er ag e  p o wer   r atio   ( PAPR )   o f   th e   R F  s ig n als,  ab o v e   1 3   d B .   A   m ajo r   p r o b lem   f ac e d   b y   m o b ile  p h o n e   u s er s   in   th e  p r e s en t  s ce n ar io   is   th e   lim ited   b atter y   life   tim e  b etwe en   ch ar g es  an d   u s er s   ar e  r ea d y   to   p ay   t h e  ex tr a  p r ice  f o r   t h e  ex tr a  b atter y   life .   T h e  u n d er ly in g   ca u s e  f o r   th e  p r o b lem   is   th e  e x is ten ce   o f   t h e  p o wer   d is s ip atin g   R F  p o wer   am p lifie r   ( R F  PA)   b lo ck   as   last   s tag e  in   th e  m o b ile  h a n d s et,   wh ich   ac co u n t s   to   alm o s t  5 5 %  o f   th e   to tal   p o wer   d is s ip atio n .   Mo b ile  b atter y   tech n o lo g y ,   b ein g   s till   in   th e  d ev elo p in g   p h ase  d o esn ’ t  o f f er   m u c h   p r o m is in g   s o lu tio n s   to   im p r o v e   th e  b atter y   life   tim e   b etwe en   c h ar g es.   Hen ce   th e   o n ly   v iab le   o p tio n   is   to   wo r k   o n   im p r o v in g   th e   ef f icien cy   o f   R F  PA  b lo ck   to   im p r o v e  t h e  b atter y   life tim e  o f   m o b ile  p h o n es.   Du e   to   th e  tr em en d o u s   in cr ea s e  in   PAPR   o f   th e  R F  s ig n als,  th e  tr ad itio n al  way   o f   o p er atin g   an   R F  PA  u s in g   f ix ed   p o wer   s u p p ly   r esu lted   in   h u g e  am o u n t  o f   p o wer   l o s s es .  L o ad   m o d u latio n   [1 ] - [ 3 ]   an d   s u p p ly   m o d u latio n   [ 4 ]   tech n iq u es  ca n   p r o v id e   b etter   ef f icien cy ,   co m p ar ed   to   R F  PA u s in g   f ix ed   p o wer   s u p p ly .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         C o mp a r a tive  efficien cy   a n a ly s is   o f R F   p o w er a mp lifi ers   w it h   fixed   b ia s   a n d   en ve l o p e … ( A mb ily  B a b u )   809   Z h u   et   a l.   [ 5 ] ,   a   Do h er t y   PA  u s in g   GaN   is   im p lem en te d .   T h e  PA  co u ld   ac h iev e   a  d r ain   ef f icien cy   o f   4 8 %  at  a n   a v er ag e   o u t p u t  p o wer   o f   4 8 . 8   d B m .   A   co n tin u o u s   wav e  R F  in p u t  s ig n al   in   th e  f r eq u en cy   r a n g e   o f   1 . 7 - 2 . 1   GHz   was  u tili ze d .   Au t h o r s   h av e   im p lem en ted   a  Do h er ty   PA  u s in g   GaN   HE MT s   in   p ap er   [ 6 ] .   T h e   PA  co u ld   ac co m p lis h   a  d r ain   ef f i cien cy   o f   6 0 %  at  6   d B .   A  W C DM A  s ig n al  o f   6 . 5   d B   PAP R   in   th e  f r eq u en c y   r a n g e   o f   1 .4 - 2 . 1   G H z   w a s   u s e d   a s   i n p u t   s i g n a l .   A n   o u t   p h a s i n g   P A   w a s   d e s i g n e d   u s i n g   G a N   H E M T s   i n   p a p e r   [ 7 ] .   Av er ag e  d r ai n   ef f icien cy   o f   5 9 . 4 %  co u ld   b e  ac h iev ed   with   a  1 0   MH z   L T E   s ig n al  h av in g   a  PAPR   o f   9 . 6   d B .   Op er atin g   f r eq u en cy   was  1 . 9   GHz .   Gar cia  et  a l.   [ 8 ] ,   an   o u t  p h asin g   PA  u s in g   GaN   HE MT   is   r ea lized .   Av er ag e  d r ain   ef f icien cy   th at  co u ld   b e   ac h iev e d   with   a  5   MH z  L T E   s ig n al  h a v in g   a   PAPR   o f   1 2 . 6   d B   was  6 2 %.  Op er atin g   f r e q u en c y   o f   th e  cir cu it  was  1 . 4   GHz .   L iu   et  a l.   [ 9 ]   r ea lizes  an   e n v el o p e  elim in atio n   &   r esto r atio n   ( E E & R )   PA  th at   c o u l d   m e a s u r e   a   p o w e r   a d d e d   e f f i c i e n c y   ( P A E )   o f   3 5 . 7 % .   A   1 6   Q A M ,   2 0   M H z   L T E   s i g n a l   w a s   u s e d   a s   i n p u t  s i g n a l .   P A   w as   o p e r a t i n g   at   a   f r e q u e n c y   o f   2 . 4   G H z .   L i n   a n d   C h e n   [ 1 0 ] ,   a n   e n v e l o p e   t r a c k i n g   P A   ( E T P A )   o p e r a t i n g   a t   2 . 4   G H z   i s   r e a l i z ed .   A   5 G   N R   4 0   M H z ,   2 5 6   Q A M   R F   s i g n a l   h a v i n g   a   P APR   o f   1 2   d B   is   u s e d   as   i n p u t   s i g n a l .   T h e   d es i g n   c o u l d   ac c o m p l i s h   a   PA E   o f   1 3 . 9 %  f o r   a   m a x i m u m   o u t p u t  p o w e r   o f   2 5   d B m .   A n   i m p r o v em e n t   o f   3 . 1 %   i n   PA E   c o u l d   b e  a c h i e v e d ,   c o m p a r e d   t o   o p e r a t in g   t h e   s a m e   R F   PA  w i t h   f i x e d   b i as .   Ka r i m i  a n d   E h s a n i a n   [ 1 1 ]   p r o p o s e d   a   p a r al le l   h y b r i d   e n v e l o p e  t r a c k i n g   p o w e r   s u p p l y   ( E T PS )   f o r   t h e   C MO S   C l ass   AB   P o w er   a m p l i f i e r ,   o p e r a ti n g   a t   0 . 9   GH z .   A   3 7 %   P A E   c o u l d   b e   a c h ie v e d   f o r   a   2 0   M H z  L T E   s i g n al   a t  6 d B   b ac k - o f f .   J in g   a n d   Z h u   [ 1 2 ] ,   Y o n g k a n g   e t   a l   p r e s e n t s   a n   E T PA   u s i n g   a   2 . 4   G H z ,   S i G e  PA .     A   h y b r i d   E T P S   t o p o l o g y   i s   m a d e   u s e   o f .   T h e   d e s i g n   c o u l d   a c h i e v e   a n   a v e r a g e   P A E   o f   2 4 %   a t   a n   a v e r a g e   o u t p u t   p o w e r   o f   2 4 . 6   d B m .   Do h er ty   a n d   O u t  p h asin g   lo a d   m o d u latio n   tech n iq u es  ar e  a b le  to   p r o v i d e  b etter   ef f icien c y   as  g iv e n   b y   liter atu r e  s u r v e y ,   b u t  th e y   s u f f er   f r o m   two   d r awb ac k s .   T h e  s tr u ctu r e  d em an d s   f o r   two   R F  p o wer   am p lifie r s ,   wh ich   escalate s   th e  co s t  tr em en d o u s ly .   An o th er   co n s tr ain t  is   th e  r e q u ir e m en t  o f   a n   R F  p o wer   co m b in in g   n etwo r k   at  th e  o u tp u t  s id e,   wh ich   h as  an   in h er en t  lim itatio n   o f   b ein g   n ar r o wb an d .   Su p p l y   m o d u latio n   tech n i q u es  lik e  e n v elo p e   tr ac k in g   an d   e n v elo p e  elim in atio n   &   r esto r atio n   ( E E & R )   o n   th e  o th e r   h an d ,   in v o lv es  o n ly   o n e  R F  p o wer   am p lifie r .   T h u s ,   s u p p ly   m o d u latio n   tech n iq u es  ar e  m o r e  ap p r o p r iate  f o r   h ig h er   b a n d wid th   a p p licatio n s   an d   ca n   wo r k   with   h ig h er   e f f icien cy   as  well,   as  g iv en   b y   liter atu r e.   Am o n g   s u p p ly   m o d u latio n   tech n iq u es,  en v elo p e  tr ac k i n g   is   m o r e  p r o m is in g   th an   E E & R   f o r   h ig h   f r e q u en c y   o p er atio n s .   T h e  f a v o r a b le  f ea tu r es  o f   e n v elo p e   tr ac k in g   ar e  d etailed   in   s u b   s ec tio n   2 . 1 . 2 .   Ob jectiv es  o f   th e   r esear ch   wo r k ,   as d er iv ed   f r o m   ex ten s iv e  liter atu r e  s u r v ey   i s   as f o llo ws:   -   T o   in v esti g ate  d if f e r en t e f f icien cy   en h an ce m en t te c h n iq u es   o f   R F PA.   -   Stu d y   o f   R F PA  u s in g   f ix e d   b i as.   -   An aly ze   th e  ef f icien c y   im p r o v em en t o f   R F PA  wi th   en v elo p e  tr ac k in g   b ias .   -   C h allen g es f ac ed   b y   E T PA d e s ig n er s .   -   I d en tify in g   f u t u r e  r esear ch   ar e as f o r   E T PA d esig n er s .   Sectio n   2   o f   th e  p ap er   g iv es  an   in s ig h t  in to   th e  v ar io u s   e f f icien cy   en h an ce m e n t  tech n iq u es  o f   R F  PA.  Sectio n   3   g iv es  th e   r esu l ts   an d   d is cu s s io n s   to   p r o v e  t h at  R F  PA  with   v ar iab le   b ias  wo r k s   with   b etter   ef f icien cy   co m p ar ed   t o   R F PA   with   f ix ed   b ias.  Sectio n   4   co n clu d es th e  p ap er   b y   estab lis h in g   th e  m er its   o f   th e   p ap er ,   c h allen g es f ac ed   b y   d esig n er s   an d   t h e  s co p e  f o r   f u tu r e   wo r k   in   t h e  ar ea .         2.   M E T H O D   I m p r o v in g   th e  ef f icien cy   o f   R F  P A  h elp s   to   im p r o v e  th e   b atter y   life tim e  o f   th e  m o b ile  an d   th e   v a r i o u s   e f f i c i e n c y   i m p r o v e m e n t   t e c h n i q u e s   a r e   g i v e n   i n   F i g u r e   1 .   L o a d   m o d u l a t i o n   t e c h n i q u e s   l i k e   D o h e r t y   [ 1 3 ]   an d   o ut - p h asin g   [ 1 4 ] ,  [ 1 5 ]   v ar ies  th e  lo ad   im p ed a n ce   o f   t h e   R F  PA,  with   r esp ec t  to   its   in p u t  p o wer   le v el.   I n   s u p p ly   m o d u latio n   tech n iq u es  lik e  E E & R   an d   E T ,   R F  p o w er   am p lifie r ’ s   s u p p ly   v o ltag e  g ets  ad ju s ted   b ased   o n   th e  v ar iatio n   o f   in p u t e n v el o p e.             Fig u r e   1 .   E f f icien cy   im p r o v e m en t te ch n iq u es   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  36 ,   No .   2 ,  No v em b er   20 24 :  8 0 8 - 8 1 6   810   2 . 1 .     Su pp ly   m o du la t io n t ec h niq ue s   Su p p ly   m o d u latio n   tech n i q u e s   b ein g   ab le   to   wo r k   f o r   h ig h er   b a n d wid th   a p p licatio n s   w ith   h ig h er   ef f icien cy   m a k es  it  th e  m o s t  r elev an t  tech n iq u e  f o r   5 G  ap p l icatio n s .   T h ey   a r e  b r o d ly   class i f ied   in to   en v elo p e   elim in atio n   an d   r esto r atio n   a n d   en v elo p e  tr ac k in g .   Featu r es  o f   b o t h   th e   tech n iq u es a r e  d etailed   in   Fig u r e  2 .     2 . 1 . 1 .   E nv elo pe  elim ina t io n a nd   re s t o ra t io n t ec hn iqu e    I n   E E & R   tech n i q u e   [ 1 6 ] ,  [ 1 7 ] ,   th e   R F  s ig n al  p ath   is   d iv id e d   in to   two   as  s h o wn   in   Fig u r e  2 ( a )   E n v elo p e  o f   t h e   R F  s ig n al  is   s en s ed   b y   th e   en v elo p e  g e n er at io n   b lo c k   an d   is   p ass ed   to   th e  E T PS   b lo ck .   Ph ase  in f o r m atio n   is   p ass ed   th r o u g h   th e  lim iter   a n d   r ea c h es  th e   n o n - lin ea r   R F  PA .   E T PS   b lo c k   p r o v id es  a   s u p p l y   v o ltag e  th at  v a r ies in   ac co r d an ce   with   th e  in p u t e n v elo p e  s ig n al,   to   th e  R F PA.   Featu r es o f   E E & R   tech n iq u e :   −   Strict  tim in g   alig n m en t  is   m a n d ato r y   b etwe en   en v elo p e   an d   p h ase  p ath s ,   an d   it  m a k es  th e  t ec h n iq u e   less   s u itab le  f o r   w id eb a n d   ap p licatio n s .   −   Ou tp u t  lin ea r ity   is   co m p letel y   d ep en d en t  o n   th e  tim in g   a lig n m en t  b etwe en   th e  e n v elo p e  an d   p h ase   p ath s .   −   E T PS   n ee d s   to   o p er ate  at  a  h ig h er   b an d wid th   s in ce   it  m u s t  p r o v id e  th e  c o m p lete  en v el o p e  in f o r m atio n   to   th e  R F PA.   −   E T PS   n ee d s   to   ex ac tly   r ep licate  th e  en v elo p e  in f o r m atio n   s in ce   p h ase  an d   en v elo p e  p at h s   o f   th e  R F  s ig n al  ar e  s ep ar ated .     2 . 1 . 2 .   E nv elo pe  t ra ck ing   t ec hn iq ue     I n   en v elo p e  tr ac k i n g   t e c h n i q u e   [ 1 8 ] ,   b o t h   p h a s e   a n d   a m p li t u d e   i n f o r m a t i o n   r e a c h   t h e   R F  PA   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   2 ( b )   E T PS   m ak es  s u r e  th at  th e  lin ea r   R F  PA  is   al way s   o p er ated   n ea r   to   s atu r ati o n   an d   at  m ax im u m   ef f icien cy ,   r e g ar d less   o f   th e   in p u t sig n al’ s   PAPR .   Featu r es o f   en v elo p e  tr ac k in g   tech n i q u e:   −   Strict  tim in g   alig n m en t  is   n o t   m an d at o r y   b etwe en   en v elo p e   an d   p h ase  p ath s   in   e n v elo p e   tr ac k in g   a n d   h en ce   en v elo p e  tr ac k in g   [ 1 9 ] ,  [ 2 0 ]   is   th e  p r ef er r ed   tech n iq u e   in   b r o a d b an d   ap p licatio n s .     −   I m p r o v ed   o u tp u t  lin ea r ity   s in ce   th er e  is   n o t  m u ch   d e p e n d en cy   o n   th e  tim in g   alig n m en t  b etwe en   en v elo p e  a n d   p h ase  p ath s .   −   As  b o th   p h ase  an d   e n v elo p e  in f o r m atio n   o f   th e   s ig n al  ar e   p ass ed   th r o u g h   th e  R F  PA,  th e  E T PS   ca n   o p er ate  at  a  r e d u ce d   b an d wid th .   Fro m   th e  ab o v e  s tu d y ,   it  ca n   b e  d ed u ce d   th at  en v elo p e  tr ac k in g   is   th e  o p tim al  s elec tio n   f o r   u p c o m in g   m o b ile  p h o n e  h an d s ets,  as th ey   ca n   p r o v id e  b etter   e f f icien cy   f o r   h ig h   f r eq u en cy   ap p licatio n s .           ( a)   ( b )     Fig u r e   2 .  Su p p ly   m o d u latio n   t ec h n iq u es   ( a)   en v elo p e  elim in atio n   an d   r esto r atio n   an d   ( b )   e n v elo p e  tr ac k in g       2 . 2 .     E nv elo pe  t ra c k ing   PA   v er s us   RF   P A  wit h  f ix ed  s up p ly   Fig u r e  3   g iv es   a  co m p ar is o n   o f   f ix ed   s u p p ly   v er s u s   v ar iab le  s u p p ly   f o r   R F  PA.   R F   PA   o p er atin g   with   v ar iab le  s u p p ly   is   k n o wn   as  E T PA .   Fig u r e  3 ( a)   s h o ws  th e  b lo ck   d ia g r am   r ep r es en tatio n   o f   R F  PA  o p er ated   with   f ix ed   p o wer   s u p p ly   a n d   Fig u r e  3 ( b )   d is p la y s   th e  b lo c k   d iag r am   r e p r es en tatio n   o f   R F  PA   o p er ated   with   an   E T PS .   Simu latio n s   ar e  p er f o r m e d   u s in g   k e y s ig h t  ad v an ce d   d esig n   s y s tem   ( ADS ) .   A  clas s   A   R F  PA  o p er atin g   at   a  1 2   d B   g ain   is   im p lem e n ted   u s in g   th e   p o wer   tr an s is to r   MWT - 6 7 1 H P_ 1 9 9 3 1 0 1 5 .   A   1 6   QAM ,   5   MH z  L T E   s ig n al   with   a  P APR   o f   6 . 0   d B   is   u s ed   as  in p u t   s ig n al.   An   e n v elo p e   s im u latio n   at   2 . 5   GHz   is   p er f o r m e d   o n   t h e  R F PA.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         C o mp a r a tive  efficien cy   a n a ly s is   o f R F   p o w er a mp lifi ers   w it h   fixed   b ia s   a n d   en ve l o p e … ( A mb ily  B a b u )   811       ( a)   ( b )     Fig u r e   3 .  Fix ed   s u p p ly   v er s u s   v ar iab le  s u p p l y   ( a)   R F PA  with   f ix ed   s u p p ly   a n d   ( b )   R F PA  with   v ar iab le  s u p p l y       2 . 2 . 1 .   RF   PA   wit h f ix ed  bia s   Fig u r e  4   s h o ws  an   R F  PA  im p lem en ted   u s in g   MWT6 7 1 HP _ 1 9 9 3 1 0 1 5 ,   o p er ate d   at  a  f ix ed   b ias  o f   6 V.   T h e   PA  is   m ad e   to   o p e r ate  in   C lass   A  r eg io n   o f   o p er atio n .   E n v el o p e  s im u latio n   o f   th e   R F  PA  is   p er f o r m ed   u s in g   k ey s ig h t  AD S  to o l.  An   in p u t  R F  s ig n al  o f   5   MH z,   16 - QAM   L T E   h a v in g   a  PAPR   o f   6 . 0   d B   is   ap p lied .   T h e   VtData Set  b lo ck   p r o v id es   th e  d ataset  f o r   cr e atin g   th e   m o d u lated   in p u t  R F  s ig n al.   At  2 . 5   GHz ,   an   e n v elo p e  s im u latio n   is   p er f o r m ed   o n   th e  p o wer   a m p lifie r .             Fig u r e  4 .   Simu latio n   o f   R FP A  with   f ix ed   s u p p ly       2 . 2 . 2 .   RF   P A  wit h  env elo pe  t ra ck ing   bia s     I m p l e m e n t a t i o n   o f   E T P A   u s i n g   b e h a v i o r a l   m o d e l   c o m p o n e n t s   i n   k e y s i g h t   A DS   i s   s h o w n   in   F i g u r e   5 .   T h e  r ea l  p ar t  an d   im ag in a r y   p ar t  o f   th e  m o d u lated   R F  s ig n al  is   f ir s t  s ep ar ated   b y   an   I Q  _   Dem o d   T u n ed   b lo ck ,   in   b eh av i o r al   m o d ellin g .   Sy m b o lically   d ef in ed   d e v ic e  ( SDD3 )   b lo ck   n o w   g e n er ate s   a  cu r r en t,   g iv en   b y   th e  ( 1 ) .       [ 2 , 0 ]   =   −   ( _ 1 ∗ ∗ 2   +   _ 3 ∗ ∗ 2 )   /   5 0   ( 1 )     wh er e  _ v 1   is   th e  v o ltag e  at  p o r t1   an d   _ v 3   is   th e  v o ltag e  at  p o r t3   an d   – v e  s ig n   in d icate s   a  p o s itiv e  cu r r en t f lo w   f r o m   p o r t2 .   T h is   cu r r en t  wh ich   is   f lo win g   f r o m   p o r t2   o f   th e  SDD3   b lo ck   f lo ws  in to   th e  5 0   Ω   r esis to r   t o   p r o d u ce   th e  m ag n itu d e  o f   t h e  en v e l o p e   o f   i n p u t sig n al,   as g iv e n   b y   th e  ( 2 ) .        _      =   −   ( _ 1 ∗ ∗ 2   +   _ 3 ∗ ∗ 2 )   =   ( ∗ ∗ 2   +   ∗ ∗ 2 )   ( 2 )     wh er e  I   is   th e   r ea l   p ar t   an d   Q   is   th e  im ag in a r y   p ar t   o f   th e   in p u t  e n v elo p e   s ig n al.   Nex t  s tep   is   to   ca lcu late  th e   p o wer   o f   in p u t RF   s ig n al  in   d B m .   T h is   is   d o n e  b y   t h e  ( 3 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  36 ,   No .   2 ,  No v em b er   20 24 :  8 0 8 - 8 1 6   812   _    =   10      (    ( _ 1 )   /   100 + 1 − 10 )   +   30   ( 3 )     wh er e  _ v 1   is   th e  E   n v _ Ma   g   a p p lied   to   p o r t1   o f   th e   SDD2   b lo ck .           Fig u r e  5 .   Simu latio n   o f   R FP A  f o r   v a r iab le  s u p p ly       T h e  d etec ted   in p u t  p o wer ,   Pin _ d B m   is   a p p lied   as   in p u t   to   a  d ata  ac ce s s   c o m p o n e n t  ( D AC )   b lo ck .   T h is   b lo ck   ac ts   as  a  lo o k   u p   t ab le  as  s h o wn   in   T a b le  1 .   T o   m ain tain   a  f ix e d   g ain   o f   1 2   d B ,   th e  d r ain   v o ltag e  s u p p ly   o f   th e  PA   ca n   b e   v ar ie d   with   r esp ec t to   lo a d   p o wer   a s   s h o wn   in   th e  Fig u r e   6 .   Sin ce   in p u t   p o we r   a n d   lo ad   p o wer   f o llo w  ( 4 ) ,   d r ai n   v o ltag e   s u p p ly   o f   th e   R F  PA  ca n   b e   v ar ied   with   r esp ec t  to   v a r iatio n s   in   i n p u t  p o wer ,   a s   g iv en   b y   th e  lo o k   u p   T a b le  1 .   I t  ca n   b e   o b s er v e d   th at  lo wer   in p u t   p o wer   d em a n d s   f o r   a  lo wer   s u p p ly   v o ltag e.     P in =    −      ( 4 )     wh er e  P in   is   in p u t p o wer , P o ut   is   o u tp u t p o wer   a n d   Gain   is   th e  g ain   o f   th e  R F PA.             Fig u r e  6 .   Dr ain   s u p p ly   v ar iati o n   with      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         C o mp a r a tive  efficien cy   a n a ly s is   o f R F   p o w er a mp lifi ers   w it h   fixed   b ia s   a n d   en ve l o p e … ( A mb ily  B a b u )   813   T ab le  1 .   Var iatio n   o f   s u p p ly   w ith   in p u t p o wer   I n p u t   p o w e r   ( d B m)   S u p p l y   v o l t a g e   (V)   - 9 . 0   1 . 5   4 . 5   2 . 5   8 . 5   3 . 5   1 1 . 5   4 . 5   1 3 . 4   5 . 5   1 4 . 0   6 . 0       3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N     Pre v io u s   wo r k s   d is cu s s   ab o u t   R F  PA  wo r k in g   with   f ix e d   b ias  an d   v ar io u s   is s u es  lik e  lo wer   PAE,   AM /AM  d is to r tio n s   wer e  n o t  ad d r ess ed .   PAE   o f   R F PA  is   g iv en   b y   th e  ( 5 ) .        =        −    ( 5 )     W h er e  ,    an d      ar e  th e  l o ad   p o w er ,   in p u t  p o wer   a n d   th e   DC   s u p p ly   p o wer   r esp ec tiv ely .     I n   th e   cu r r e n t  wo r k   wh ich   is   Ε Τ PA,  d r ain   s u p p ly   is   v ar ied   ac co r d in g   to   t h e  in p u t  p o wer .   T h is   h elp s   th e  PA   to   o p er a te  clo s e  to   s atu r atio n   at  all  p o in ts ,   with   m ax im u m   ef f icien cy .   An   im p r o v e m en t o f   1 2 %  in   PAE  co u ld   b e  ac h iev ed   with   E T PA,  co m p ar ed   to   R F  PA  with   f ix ed   s u p p ly   at   6   d B   b ac k - o f f   an d   an   im p r o v em e n t   o f   6 . 4 2 %  in   m ea n   PAE  co u ld   b e  ac h iev e d   u s in g   E T PA,  co m p ar e d   to   R F  PA  with   f ix ed   s u p p ly .   T h e   p er f o r m an ce   o f   R F  PA  g ets  d eg r ad e d   d u e  t o   n o n li n ea r   d is to r tio n s   o cc u r r in g   an d   AM /AM  d is to r tio n   is   th e   m ajo r   s o u r ce   b e h in d   th is .   Sin ce   th e  d r ain   s u p p ly   o f   th e  R F  PA  is   v ar ied   in   ac co r d an ce   wi th   th e  v ar iatio n s   in   in p u t  p o wer   in   E T PA,  a   r ed u ctio n   o f   0 . 2 4 8   in   AM - AM   d is to r tio n   c o u ld   b e   o b s er v ed   u s in g   E T PA.   Fig u r e   7   d ep icts   Fig u r e   7 ( a)   m ea n   P AE ,   Fig u r e   7 ( b )   PAE  at  6   d B   b ac k - o f f ,   an d   Fig u r e   7 ( c)   AM /AM  Dis to r tio n   co m p ar is o n s   o f   f ix ed   s u p p ly /e n v elo p e  tr ac k in g   s u p p ly .             ( a)     ( b )           ( c)     Fig u r e  7 .   R esu lt c o m p a r is o n s   o f   f ix e d   s u p p ly   an d   e n v elo p e  t r ac k in g   s u p p ly : ( a)   m ea n   PAE ,    ( b )   PAE  at  6   d B   b ac k - o f f ,   a n d   ( c)   AM /AM  d is to r tio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  36 ,   No .   2 ,  No v em b er   20 24 :  8 0 8 - 8 1 6   814   T ab le  2   g iv es   a  c o m p ar ativ e   a n aly s is   o f   th e  r esu lts   o b tain ed   d u r in g   s im u latio n ,   in   ter m s   o f   PAE  an d   d is to r tio n s   f o r   R F  PA  with   f ix ed   b ias  an d   R F  PA  with   v ar ia b le  b ias.  W h en   c o m p a r ed   to   a n   R F  PA  with   f ix ed   s u p p ly ,   an   im p r o v em e n t  o f   1 2 %  in   PAE  at  6   d B   b ac k - o f f   co u ld   b e  ac h iev e d   with   an   E T PA.  Usi n g   E T PA,     a  f u r t h er   im p r o v em en t   o f   6 . 4 2 %  in   m ea n   PAE  c o u ld   also   b e  o b s er v e d .   E T PA  c o u ld   a ch iev e  a   n o ticea b l e   r ed u ctio n   o f   0 . 2 4 8   in   AM /A M  d is to r tio n   as  well,   with o u t  co m p r o m is in g   PAE.   T h e  co m p ar ativ e  an aly s is   alig n s   v er y   well  with   th e  o b je ctiv e  o f   th e  r esear ch   wo r k .   I t  p r o v es h o w  R F PA  with   f ix ed   b ias ca n   b e  r ep lace d   with   an   E T PA,   f o r   b etter   ef f icien cy .   T h e  wo r k   is   lim ited   to   b eh a v io r al  m o d ellin g   o f   v ar ia b le  s u p p l y .   Desig n er s   ca n   f o cu s   o n   ca r r y i n g   o u t t h e  wo r k   u s in g   d if f er e n t to p o lo g ies o f   th e  s u p p ly   as m en tio n ed   in   [ 2 1 ] .       T ab le  2 .   C o m p a r ativ e  an aly s is   o f   th e  r esu lts   o b tain ed   d u r in g   s im u latio n   P a r a me t e r s   R F   PA   w i t h   f i x e d   b i a s    R F   PA   w i t h   v a r i a b l e   b i a s   M e a n   P A E   2 6 . 5 %   3 2 . 9 %   P A E  a t   6   d B   b a c k - o f f   1 2 %   2 4 %   A M / A M   D i s t o r t i o n   0 . 7 7 6   0 . 5 2 8       3 . 1 .     Cha lleng es f a ce d by   des ig ners   B asic  b lo ck   d iag r am   o f   a n   E T PA  co m p r is es  o f   an   R F  PA  b lo ck   an d   a n   E T PS   b lo ck   is   s h o wn   in   Fig u r e  4 .   Desig n er s   th u s   h av e  th e  o p tio n   o f   wo r k in g   in   b o th   th e  b lo c k s   to   im p r o v e  th e   ef f icien cy .   Ov er all   ef f icien cy   o f   E T PA is g iv en   b y   th e  ( 6 )   wh ich   is   th e  p r o d u ct  o f   ef f icien cies o f   R F PA  an d   E T PS   b lo ck s .       ET PA    =  ET PS   *  RF   PA   ( 6 )     3 . 1 . 1 .   RF   PA   blo ck   W ith   r esp ec t  to   R F  PA  b l o ck   d ev ice  tech n o lo g y ,   d esig n er s   ar e  f ac in g   c h allen g e   in   d ev elo p in g   h ig h - p o wer   d en s ity   tr an s is to r s   u s in g   wid e  b an d   g ap   m ater ials   lik e  s ilico n   ca r b id e  ( SiC ) ,   g alliu m   in d iu m   ar s en id e   ( GaI n As)  an d   g alliu m   n itrid e   ( GaN ) .   C o m p ar ed   to   s il ico n   ( Si),   s u ch   m ater ials   o f f e r   h i g h   d ata   tr an s m is s io n   r ate,   h ig h   p o wer   d e n s ities   an d   h ig h   b r ea k   d o wn   v o ltag es.  Desig n er s   ar e  f o cu s in g   o n   u s in g   n o n - lin ea r   p o wer   a m p lifie r s   lik e  C lass - F,  C lass   J ,   C las s   F − 1 ,   an d   C lass   P to   im p r o v is e  th e  en v elo p e   tr ac k in g   ef f i cien cy .     3 . 1 . 2 .   E nv elo pe  t ra ck ing   po wer   s up p ly   blo ck   W ith   r esp ec t  to   E T PS   b lo ck ,   a  s u r v ey   d o n e  o n   th e  av ailab le  E T PS   to p o lo g ies   [ 2 1 ] - [ 2 5 ]   d etail  th e  ch allen g es in tr o d u ce d   b y   ea ch   to p o lo g y ,   as lis ted :   −   L in ea r   E T PS   to p o lo g y   o f f er s   h ig h   lin ea r ity ,   lo w  o u tp u t  r ip p le,   less   cir cu it  co m p lex ity   an d   wid e   b an d wid th   tr ac k in g .   E f f icien c y   b ein g   lo w  is   a  p r o b lem   with   th e  to p o lo g y .   −   Switch in g   E T PS   to p o lo g y   o f f er s   a  b etter   ef f icien cy   co m p ar ed   to   l in ea r   E T PS   to p o lo g y .   T h e  p r o b lem s   ass o ciate d   with   th e  s witch in g   E T PS   to p o lo g y   a r e  th e  in c r ea s ed   o u tp u t  r i p p les,  lo w  o u t p u t   lin ea r ity   an d   lo w  b an d wid th   o f   o p er atio n .   −   Hy b r id   E T PS   to p o lo g y   co m b i n es  th e  f ea tu r es  o f   b o th   l in ea r   E T PS   an d   s witch in g   E T PS .   Hy b r id   E T PS   ca n   ac h iev e   h ig h   ef f icien cy   at  h ig h er   b a n d wid th s ,   w h ile  m ain tain in g   h ig h   lin ea r ity   an d   lo w  o u tp u t   r ip p les.  T h e  u s e  o f   th is   to p o lo g y   is   s till   im m atu r e  d u e  to   t h e  in cr ea s ed   co m p le x ity .     3 . 1 . 3 .   RF   inp ut  s ig na l   I n cr ea s ed   i n p u t   R F  s ig n al  b a n d wid th ,   o p e r atin g   f r eq u en cy   an d   in cr ea s e   in   PAPR   o f   th e  R F  in p u t   s ig n al  h as  b ec o m e  m ajo r   d esi g n   co n s tr ain ts   f o r   th e  E T PA  d esig n er s   [ 2 6 ] .   Desig n er s   ar e  o f ten   f ac ed   with   th e   p r o b lem   o f   ef f icien cy   r ed u cti o n   wh ile   o p e r atin g   th e  E T PA  u s in g   th e   ab o v e - m e n tio n ed   co n d itio n s .   E f f icien cy   d r o p s   tr em en d o u s ly   with   in c r ea s e  in   in p u t  s ig n al  b an d w id th .   Fu tu r e  s tu d ies  m ay   e x p l o r e  ad d r ess in g   th e   ab o v e - m e n tio n ed   c h allen g es with   r esp ec t   to   R F  PA  tech n o lo g y ,   E T PS   to p o l o g ies  as  well  as  in cr ea s in g   PAPR   o f   th e  R F in p u t sig n al.         4.   CO NCLU SI O N     T h is   s tu d y   i n v esti g ates  th e  r o le  o f   R F  p o wer   am p lifie r s   i n   a  m o b i le   tr an s m itter .   Var io u s   ef f icien c y   im p r o v em e n t  tech n iq u es  t o   r e p lace   R F  PA   with   f ix e d   b ias  i s   p r esen ted .   R F  PA   with   f ix e d   b ias  an d   e n v elo p e   tr ac k in g   b ias  is   s im u lated   u s in g   k e y s ig h t   ADS  s o f twar e   an d   th e   s im u latio n   r esu lts   p r o v e  th at   en v elo p e   tr ac k in g   is   an   ass u r in g   tech n iq u e  f o r   ef f icien cy   im p r o v is atio n   o f   R F  p o wer   am p lifie r s   in   f u tu r e  m o b ile   co m m u n icatio n .   An   im p r o v e m en t  o f   1 2 %  in   PAE  at  6   d B   b ac k - o f f   c o u ld   b e  ac h ie v ed   with   an   E T PA,   wh en   co m p ar ed   to   an   R F  PA  with   f ix ed   s u p p l y .   A   f u r t h er   im p r o v em en t   o f   6 . 4 2 %  in   m ea n   PAE  co u ld   also   b e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         C o mp a r a tive  efficien cy   a n a ly s is   o f R F   p o w er a mp lifi ers   w it h   fixed   b ia s   a n d   en ve l o p e … ( A mb ily  B a b u )   815   o b s er v ed   u s in g   E T PA.  E T PA   co u ld   ac h iev e   a  n o ticea b le  r ed u ctio n   o f   0 . 2 4 8   in   AM /AM   d is to r tio n   as  well.   Var io u s   ch allen g es  f ac ed   b y   E T PA  d esig n er s ,   in - ter m s   o f   d esig n in g   R F  PA   b lo ck   an d   E T PS   b lo ck ,   alo n g   with   th e  d esig n   co n s tr ain ts   ass o ciate d   with   th e  in cr ea s e  in   P APR   o f   R F in p u t sig n al  ar e  also   d is cu s s ed .   T h er e  is   a  h u g e  r esear ch   s co p e  in   E T PA  d esig n   ar ea ,   esp ec ially   as  m o r e  r esear ch   is   n o w  h ap p en i n g   in   5 G.   Desig n in g   n o n - lin ea r   R F  p o wer   am p lifie r s   f o r   E T PA  th at  ca n   o p er ate  with   h ig h   ef f icien c y ,   at  5 G  f r eq u e n cy   b an d   co u ld   b e  a  r e s ea r ch   ar ea .   Dev elo p in g   p o wer   tr an s is to r s   u s in g   m ater ials   o th er   th an   Si,  wh ich   ca n   p r o v id e  h ig h   p o wer   d en s ity   an d   h ig h   b r ea k d o wn   v o lt ag es  ca n   also   b e  in v esti g ated .   E T PS   d esig n er s   ca n   f o cu s   o n   im p r o v in g   th e   ef f icie n cy   o f   h y b r i d   E T PS   to p o lo g y ,   wh ich   is   cu r r en tly   th e  m o s t  p r o m is in g   to p o lo g y .   R esear ch   wo r k   f o cu s in g   o n   d ev elo p in g   an   im p r o v e d   co n tr o l  s ch em e  o th er   th an   t h e  e x is tin g   PW M  an d   Hy s ter etic  co n tr o l f o r   th e  E T P S c o u ld   also   b e  tak e n   f o r war d .         RE F E R E NC E S   [ 1 ]   P .   E .   D e   F a l c o ,   W .   H a l l b e r g ,   a n d   T .   B a r t o n ,   “ L o a d   m o d u l a t e d   R F   a m p l i f i e r s   f o r   w i r e l e ss   c o mm u n i c a t i o n s , ”   M a y   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / W M C S 4 9 4 4 2 . 2 0 2 0 . 9 1 7 2 4 1 5 .   [ 2 ]   A .   M .   A b d u l k h a l e q   e t   a l . ,   “ L o a d - mo d u l a t i o n   t e c h n i q u e   f o r   n e x t   g e n e r a t i o n   mo b i l e , ”   i n   I E EE  5 G   Wo r l d   Fo r u m ,   5 G WF   2 0 1 9   -   C o n f e re n c e   Pr o c e e d i n g s ,   S e p .   2 0 1 9 ,   p p .   2 0 8 – 2 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 5 G W F . 2 0 1 9 . 8 9 1 1 6 8 9 .   [ 3 ]   V .   D i e z - A c e r e d a ,   A .   D i a z - C a r b a l l o ,   R .   R o d r i g u e z - H e r n a n d e z ,   J.   D e l   P i n o ,   a n d   S .   L.   K h e mc h a n d a n i ,   “ P o w e r   a mp l i f i e r s  l o a d   mo d u l a t i o n   t e c h n i q u e s fo r   5 G   i n   G a N - on - S i   t e c h o n o l o g y , ”   N o v .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / D C I S 2 0 1 9 4 9 0 3 0 . 2 0 1 9 . 8 9 5 9 9 2 3 .   [ 4 ]   P .   H .   L i a o ,   Y .   H .   Y a n g ,   a n d   Y .   S .   H w a n g ,   “ A   h y b r i d   s u p p l y   m o d u l a t o r   w i t h   e n v e l o p   t r a c k i n g   t e c h n i q u e   f o r   R F   p o w e r   a mp l i f i e r , ”   i n   Pro c e e d i n g s  -   2 0 2 0   I n t e r n a t i o n a l   S y m p o s i u m   o n   C o m p u t e r ,   C o n su m e r  a n d   C o n t r o l ,   I S 3 C   2 0 2 0 ,   N o v .   2 0 2 0 ,   p p .   1 4 6 – 1 4 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I S 3 C 5 0 2 8 6 . 2 0 2 0 . 0 0 0 4 5 .   [ 5 ]   N .   Zh u ,   R .   M c L a r e n ,   J .   S .   R o b e r t s ,   D .   G .   H o l mes ,   M .   M a so o d ,   a n d   J.  K .   J o n e s,  “ C o m p a c t   h i g h - e f f i c i e n c y   h i g h - p o w e r   w i d e b a n d   G a N   a mp l i f i e r   s u p p o r t i n g   3 9 5   M H z   i n st a n t a n e o u s  b a n d w i d t h , ”   i n   I E EE  M T T - S   I n t e rn a t i o n a l   M i c r o w a v e   S y m p o si u m   D i g e st ,   Ju n .   2 0 1 9 ,   v o l .   2 0 1 9 - J u n e ,   p p .   1 1 7 5 – 11 7 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / mw sy m. 2 0 1 9 . 8 7 0 0 8 7 3 .   [ 6 ]   X .   Y .   Zh o u   e t   a l . ,   “ A   m i x e d   t o p o l o g y   f o r   b r o a d b a n d   h i g h - e f f i c i e n c y   d o h e r t y   p o w e r   a mp l i f i e r , ”   I E EE  T r a n sa c t i o n s  o n   Mi c ro w a v e   T h e o ry  a n d   T e c h n i q u e s ,   v o l .   6 7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 0 5 0 – 1 0 6 4 ,   M a r .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TM TT. 2 0 1 9 . 2 8 9 3 1 7 8 .   [ 7 ]   H .   C .   C h a n g ,   Y .   H a h n ,   P .   R o b l i n ,   a n d   T .   W .   B a r t o n ,   “ N e w   mi x e d - m o d e   d e s i g n   me t h o d o l o g y   f o r   h i g h - e f f i c i e n c y   o u t p h a si n g   c h i r e i x   a mp l i f i e r s,”   I EEE  T r a n sa c t i o n s  o n   C i rc u i t s  a n d   S y s t e m s  I :   Re g u l a r P a p e rs ,   v o l .   6 6 ,   n o .   4 ,   p p .   1 5 9 4 – 1 6 0 7 ,   A p r .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C S I . 2 0 1 8 . 2 8 8 2 7 7 0 .   [ 8 ]   J.  A .   G a r c i a ,   M .   N .   R u i z ,   A .   C o r d e r o ,   a n d   D .   V e g a s ,   “ C u r r e n t - i n j e c t e d   l o a d - mo d u l a t e d   o u t p h a s i n g   a m p l i f i e r   f o r   e x t e n d e d   p o w e r   r a n g e   o p e r a t i o n , ”   I EEE   M i c r o w a v e   a n d   Wi r e l e s s  C o m p o n e n t s  L e t t e rs ,   v o l .   3 1 ,   n o .   6 ,   p p .   7 1 3 – 7 1 6 ,   Ju n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / L M W C . 2 0 2 1 . 3 0 6 2 1 5 0 .   [ 9 ]   X .   L i u ,   H .   Z h a n g ,   P .   K .   T.   M o k ,   a n d   H .   C .   Lu o n g ,   “ A   mu l t i - l o o p - c o n t r o l l e d   A C - c o u p l i n g   s u p p l y   m o d u l a t o r   w i t h   a   mo d e - sw i t c h i n g   C M O S   P A   i n   a n   EE R   s y st e m  w i t h   e n v e l o p e   s h a p i n g , ”   I EEE  J o u rn a l   o f   S o l i d - S t a t e   C i rc u i t s ,   v o l .   5 4 ,   n o .   6 ,   p p .   1 5 5 3 – 1 5 6 3 ,   J u n .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS S C . 2 0 1 9 . 2 8 9 2 5 5 5 .   [ 1 0 ]   Y .   C .   L i n   a n d   Y .   J.  E.   C h e n ,   “ A   C M O S   e n v e l o p e   t r a c k i n g   s u p p l y   c o n v e r t e r   f o r   R F   p o w e r   a m p l i f i e r s   o f   5 G   N R   mo b i l e   t e r m i n a l s, ”   I EEE  T r a n s a c t i o n s  o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 6 ,   n o .   6 ,   p p .   6 8 1 4 – 6 8 2 3 ,   Ju n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 2 0 . 3 0 3 9 7 8 6 .   [ 1 1 ]   M .   K a r i mi   a n d   M .   E h s a n i a n ,   “ A   h i g h - p e r f o r ma n c e   C M O S   h y b r i d   e n v e l o p e   t r a c k i n g   PA f o r   w i d e b a n d   h i g h   P A P R   a p p l i c a t i o n s, ”   D e c .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I I C M 5 5 0 4 0 . 2 0 2 1 . 9 7 3 0 1 5 3 .   [ 1 2 ]   Y .   Ji n g   a n d   B .   Zh u ,   “ A   2 . 4   G H z   S i G e   e n v e l o p e   t r a c k i n g   PA f o r   L TE   a p p l i c a t i o n s, ”   i n   2 0 2 3   6 t h   Wo r l d   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t i n g   a n d   C o m m u n i c a t i o n   T e c h n o l o g i e s ,   W C C C T   2 0 2 3 ,   J a n .   2 0 2 3 ,   p p .   5 2 – 5 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / W C C C T 5 6 7 5 5 . 2 0 2 3 . 1 0 0 5 2 1 3 6 .   [ 1 3 ]   G .   N i k a n d i sh ,   R .   B .   S t a s z e w s k i ,   a n d   A .   Zh u ,   “ B r e a k i n g   t h e   b a n d w i d t h   l i m i t :   A   r e v i e w   o f   b r o a d b a n d   d o h e r t y   PA d e si g n   f o r   5 G , ”   I EEE  M i c r o w a v e   Ma g a zi n e ,   v o l .   2 1 ,   n o .   4 ,   p p .   5 7 – 7 5 ,   A p r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M M M . 2 0 1 9 . 2 9 6 3 6 0 7 .   [ 1 4 ]   M .   P .   V a n   D e r   H e i j d e n ,   M .   A c a r ,   J.   S .   V r o ma n s,  a n d   D .   A .   C a l v i l l o - C o r t e s,  “ A   1 9 W   h i g h - e f f i c i e n c y   w i d e - b a n d   C M O S - G a N   c l a ss - E   C h i r e i x   R F   o u t p h a si n g   p o w e r   a mp l i f i e r , ”   Ju n .   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M W S Y M . 2 0 1 1 . 5 9 7 2 5 6 4 .   [ 1 5 ]   H .   C h i r e i x ,   “ H i g h   p o w e r   o u t p h a si n g   mo d u l a t i o n , ”   Pr o c e e d i n g s  o f   t h e   I n s t i t u t e   o f   R a d i o   E n g i n e e rs ,   v o l .   2 3 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 3 7 0 – 1 3 9 2 ,   N o v .   1 9 3 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JR P R O C . 1 9 3 5 . 2 2 7 2 9 9 .   [ 1 6 ]   F .   W a n g   e t   a l . ,   “ A n   i m p r o v e d   p o w e r - a d d e d   e f f i c i e n c y   1 9 - d B m  h y b r i d   e n v e l o p e   e l i m i n a t i o n   a n d   r e st o r a t i o n   PA f o r   8 0 2 . 1 1 g   W LA N   a p p l i c a t i o n s , ”   I E EE  T r a n s a c t i o n s  o n   M i c r o w a v e   T h e o ry   a n d   T e c h n i q u e s ,   v o l .   5 4 ,   n o .   1 2 ,   p p .   4 0 8 6 – 4 0 9 8 ,   D e c .   2 0 0 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T M TT . 2 0 0 6 . 8 8 5 5 7 5 .   [ 1 7 ]   F .   H .   R a a b ,   B .   E.   S i g mo n ,   R .   G .   M y e r s,  a n d   R .   M .   Jac k s o n ,   “ L - b a n d   t r a n s mi t t e r   u s i n g   k a h n   EE R   t e c h n i q u e , ”   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   M i c r o w a v e   T h e o ry   a n d   T e c h n i q u e s ,   v o l .   4 6 ,   n o .   1 2   P A R T   2 ,   p p .   2 2 2 0 – 2 2 2 5 ,   1 9 9 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 2 2 . 7 3 9 2 0 0 .   [ 1 8 ]   P .   A sb e c k   a n d   Z.   P o p o v i c ,   “ ET   c o mes  o f   a g e :   e n v e l o p e   t r a c k i n g   f o r   h i g h e r - e f f i c i e n c y   p o w e r   a m p l i f i e r s,”   I EEE  Mi c ro w a v e   Ma g a zi n e ,   v o l .   1 7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 6 – 2 5 ,   M a r .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M M M . 2 0 1 5 . 2 5 0 5 6 9 9 .   [ 1 9 ]   G .   C h a o   a n d   Y .   F e i ,   “ R e s e a r c h   o n   PA b a se d   o n   e n v e l o p e   t r a c k i n g   t e c h n o l o g y , ”   I O P  C o n f e re n c e   S e r i e s:   Ea r t h   a n d   En v i r o n m e n t a l   S c i e n c e ,   v o l .   1 8 0 2 ,   n o .   2 ,   p .   2 2 0 9 1 ,   M a r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 4 2 - 6 5 9 6 / 1 8 0 2 / 2 / 0 2 2 0 9 1 .   [ 2 0 ]   X .   Li u ,   J.  J i a n g ,   C .   H u a n g ,   a n d   P .   K .   T.   M o k ,   “ D e s i g n   t e c h n i q u e s   f o r   h i g h - e f f i c i e n c y   e n v e l o p e - t r a c k i n g   s u p p l y   mo d u l a t o r   f o r   5 t h   g e n e r a t i o n   c o mm u n i c a t i o n , ”   I EEE  T r a n s a c t i o n s  o n   C i rc u i t s  a n d   S y s t e m s  I I :   Ex p ress  Bri e f s ,   v o l .   6 9 ,   n o .   6 ,   p p .   2 5 8 6 – 2 5 9 1 ,   J u n .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C S I I . 2 0 2 2 . 3 1 6 5 8 2 0 .   [ 2 1 ]   A .   B a b u ,   B .   G .   S h i v a l e e l a v a t h i ,   a n d   V .   Y a t n a l l i ,   “ A   c o m p r e h e n si v e   r e v i e w   o n   s u p p l y   m o d u l a t o r s  a n d   c o n t r o l   s t r a t e g i e s  f o r   e n v e l o p e   t r a c k i n g   R F   p o w e r   a mp l i f i e r s  i n   mo b i l e   c o mm u n i c a t i o n , ”   I ETE J o u rn a l   o f   R e se a rc h ,   v o l .   6 9 ,   n o .   5 ,   p p .   2 3 3 7 – 2 3 4 9 ,   O c t .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 7 7 2 0 6 3 . 2 0 2 1 . 1 9 8 7 9 9 8 .   [ 2 2 ]   P .   Y .   H si u n g ,   C .   J.   Tsa i ,   Y .   M .   C h e n ,   a n d   C .   J.   C h e n ,   “ A n   A C - c o u p l i n g   p a r a l l e l   h y b r i d   s u p p l y   m o d u l a t o r   a c h i e v i n g   1 0 0 M H z   e n v e l o p e   t r a c k i n g   p o w e r   a m p l i f i e r s  f o r   w i r e l e ss   c o mm u n i c a t i o n s, ”   i n   C o n f e re n c e   Pr o c e e d i n g s   -   I EE E  A p p l i e d   P o w e r  E l e c t r o n i c s   C o n f e re n c e   a n d   Ex p o s i t i o n   -   APE C ,   M a r .   2 0 2 2 ,   p p .   6 4 0 – 6 4 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A P EC 4 3 5 9 9 . 2 0 2 2 . 9 7 7 3 6 7 3 .   [ 2 3 ]   A .   R i f i ,   C .   H a l l e p e e ,   M .   A y a d ,   G .   N e v e u x ,   a n d   D .   B a r a t a u d ,   “ A n   e n v e l o p e   t r a c k i n g   o r i e n t e d ,   1 7 - 2 0 G H z ,   A v e r a g e   6 4 Q A M   mo d u l a t e d   2 W ,   P A E > 3 7 %,   O B O   8 d B   G a N   M M I C   p o w e r   a m p l i f i e r , ”   N o v .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I N M M I C 5 7 3 2 9 . 2 0 2 3 . 1 0 3 2 1 7 8 6 .   [ 2 4 ]   N .   K u m a r i ,   S .   H .   Y a n g ,   K .   H .   C h e n ,   Y .   H .   L i n ,   S .   R .   Li n ,   a n d   T .   Y .   Ts a i ,   “ A   C M O S   sw i t c h e d - c a p a c i t o r   b o o s t   mo d e   e n v e l o p e   t r a c k i n g   r e g u l a t o r   w i t h   4 %  e f f i c i e n c y   i mp r o v e me n t   a t   7 . 7 d B   P A P R   f o r   2 0 M H z   LT E  e n v e l o p e   t r a c k i n g   R F   p o w e r   a mp l i f i e r s, ”   i n   Pro c e e d i n g s  -   2 0 1 9   I EE E  As i a n   S o l i d - S t a t e   C i r c u i t s  C o n f e re n c e ,   A - S S C C   2 0 1 9 ,   N o v .   2 0 1 9 ,   p p .   2 5 5 – 2 5 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A - S S C C 4 7 7 9 3 . 2 0 1 9 . 9 0 5 6 9 5 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  36 ,   No .   2 ,  No v em b er   20 24 :  8 0 8 - 8 1 6   816   [ 2 5 ]   A .   P e r g u s h e v ,   V .   S o r o t s k y ,   a n d   A .   U l a n o v ,   “ C r i t e r i a   f o r   se l e c t i o n   e n v e l o p e   t r a c k i n g   p o w e r   s u p p l y   p a r a me t e r s  f o r   h i g h   p e a k - to - a v e r a g e   p o w e r   r a t i o   a p p l i c a t i o n s,”   i n   Pr o c e e d i n g s  o f   t h e   2 0 1 9   I EEE  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   E l e c t r i c a l   En g i n e e ri n g   a n d   Ph o t o n i c s ,   E Ex P o l y t e c h   2 0 1 9 ,   O c t .   2 0 1 9 ,   p p .   1 3 – 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / E Ex P o l y t e c h . 2 0 1 9 . 8 9 0 6 7 9 3 .   [ 2 6 ]   H .   O h   e t   a l . ,   “ H y b r i d   e t   s u p p l y   m o d u l a t o r   I C   w i t h   a n   a d a p t i v e   q u i e sc e n t   c u r r e n t   c o n t r o l l e r   f o r   i t s  l i n e a r   a m p l i f i e r , ”   i n   I EEE  MTT - S   I n t e r n a t i o n a l   Mi c r o w a v e   S y m p o s i u m   D i g e st ,   Ju n .   2 0 2 1 ,   v o l .   2 0 2 1 - J u n e ,   p p .   6 4 9 – 6 5 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I M S 1 9 7 1 2 . 2 0 2 1 . 9 5 7 4 8 0 9 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Dr .   Am b il y   Ba b u           re c e iv e d   h e r  M .   Tec h   in   VLS I   &   Emb e d d e d   S y ste m s  fro m   VTU,  Ka rn a tak a ,   In d ia  i n   2 0 0 8 .   S h e   h o ld s   a   P h . D .   d e g re e   in   El e c tro n ics   &   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   with   sp e c ializa ti o n   i n   En v e lo p e   Trac k i n g   P o we r  Am p li fiers .   Cu rre n t ly   w o rk i n g   a s  As sista n t  P ro fe ss o r   in   t h e   De p a rtme n t   o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g ,   CHRIST   (De e m e d   to   b e   Un iv e rsity ),   Be n g a lu ru ,   In d ia.  He r  a re a s  o f  re se a rc h   in tere st  in c lu d e   ET P A,  P o we r  El e c tro n ics   a n d   VLS I.   S h e   h a s  p u b l ish e d   se v e r a l  p a p e rs  in   In tern a ti o n a l   Co n fe re n c e s a n d   J o u r n a ls.   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  a m b il y _ b a b u @o u tl o o k . c o m .         Dr .   Ba n g a lo r e   G a n g a d h a r a i a h   S h iv a lee la v a th i           re c e iv e d   h e r  M .   E  fro m   M u m b a i  Un iv e rsity   in   1 9 9 7   a n d   a   P h . D .   f ro m   Ba n g a l o re   Un i v e rsity ,   in   2 0 1 2 .   Wo r k e d   in   th e   De p t .   o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g ,   JSS AT E  Be n g a lu ru   In d ia,  a s  P r o fe ss o r.   He r   in tere st  a re a s  i n c lu d e   Re n e wa b le  En e rg y   S o u rc e s ,   P o we r  El e c tro n ics   a n d   Io T.   S h e   h a s  m a n y   fu n d e d   p ro jec ts  to   h e r   c re d it   a n d   h a s  p u b li sh e d   se v e ra l  p a p e rs  in   In tern a ti o n a l  J o u r n a ls.  S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  sh iv a le e lav a th i1 9 6 3 @g m a il . c o m .         Dr .   Ve e r a m m a   Ya t n a ll i          re c e iv e d   h e r  M . E.   fro m   BVB  Co l leg e   o f  En g in e e rin g ,   Hu b li ,   Ka rn a tak a   Un i v e rsity   D h a rwa d   in   t h e   y e a r  1 9 9 8   a n d   P h . D.  fro m   VTU  in   t h e   y e a r  2 0 1 8 .   S h e   is  a ss o c iate d   with   JSS AT E  Be n g a lu r u ,   I n d ia  a s  As so c .   P ro fe ss o r  in   th e   De p t.   o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   E n g i n e e rin g .   He r   re se a rc h   a re a s  in c lu d e   D S P ,   Im a g e   P ro c e ss in g   a n d   C o m m u n ica ti o n .   S h e   h a s  se v e ra l  p a p e rs  in   ima g e   c o m p re ss io n   a n d   re c o n stru c ti o n   d o m a in ,   t o   h e r  c re d it   in   v a rio u s  In tern a ti o n a l  J o u r n a ls.   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   v e e ra m m a 7 1 @g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.