Tecniche di linearizzazione per trasmettitori ad elevate prestazioni: sviluppo di un trasmettitore linc integrato

Il panorama delle telecomunicazioni si sta evolvendo con un ritmo estremamente accelerato che ha portato, negli ultimi dieci anni, alla nascita di prodotti e servizi assolutamente innovativi. Si pensi agli standard che si sono succeduti nel campo della telefonia cellulare terrestre: dal sistema analogico italiano E-TACS (1990) al sistema digitale GSM 900/1800 (1995) al sistema a larga band UMTS (2003). Il passaggio dall'uno all'altro sistema ha cambiato il modo di concepire la telefonia mobile e con essa le tecnologie associate, che hanno beneficiato in modo evidente dei progressi dell'elettronica digitale e del VLSI (Very Large Scale of Integration). In questo contesto dobbiamo ormai abituarci a convivere con nuove sigle tipiche del mondo delle telecomunicazioni ma indici di nuove e sempre più avanzate tecnologie; non ultime ricordiamo la televisione digitale terrestre (DVB-T) e quella mobile (DVB-H). E' inoltre impossibile non pensare al debutto (2003) ed al prepotente rapido sviluppo delle reti locali wireless (WLAN), oggi considerate praticamente insostituibili, che hanno consentito la diffusione di servizi quali il VoIP (Voice over IP) e la connettività nomadica. Altre tecnologie, con le quali conviviamo quotidianamente hanno preso vita in meno di dieci anni: dal bluetooth all'UWB (Ultra WideBand). Lo sviluppo vertiginoso delle telecomunicazioni, del quale noi tutti siamo testimoni, è ancora lungi dal rallentare e, se osservato a livello di architettura dei sistemi elettronici, non è stato del tutto pacifico. Il presente lavoro si inserisce in un contesto quale quello tratteggiato poch'anzi. Saranno quindi trattate non solo alcune delle maggiori tecniche di linearizzazione oggi maggiormente in uso, ma saranno presentati sia la teoria sia i risultati conseguiti nello sviluppo di un prototipo operativo di un linearizzatore LINC (Linear Amplification with Nonlinear Components), completamente analogico ed operante direttamente a radiofrequenza. La scelta della tecnica LINC è stata dettata dalla possibilità offerta da tale schema (a dire il vero unica nel suo genere) di poter garantire simultaneamente ottime prestazioni sia in termini di linearità che di efficienza. La sfida ha riguardato soprattutto lo sviluppo di una tecnica innovativa per la realizzazione della sezione di separazione delle componenti (SCS), operando direttamente a radiofrequenza. Si è cercato di perseguire l'obiettivo rinunciando volutamente all'ausilio offerto dalle tecnologie digitali (che potrebbero comunque essere impiegate), sviluppando dapprima la teoria di base, per poi passare alla realizzazione di un prototipo a componenti discreti. La complessità del sistema e la necessità di investigare le singole sottosezioni, ha fatto sì che in questa fase il progetto terminasse in un prototipo a componenti discreti. Il passo successivo, doveroso, sarà quello di passare alla tecnologia integrata per ottenere una sezione di amplificazione di potenza compatta e dalle prestazioni potenzialmente ottime.