La generación de RF de alta potencia es necesaria no solo para diversas aplicaciones de comunicación inalámbrica, como la telefonía móvil 4G y 5G y los satélites, sino también para radares de vigilancia del espacio aéreo y meteorológica, interferencia de radares y comunicaciones, generación de imágenes, conversión CC/CC e incluso calentamiento de RF.

Esta potencia es suministrada por el amplificador de potencia de RF (PA), la etapa final de amplificación antes de la antena, y cada aplicación impone al PA su propio conjunto de requisitos en términos de frecuencia, ancho de banda, carga, potencia, eficiencia y linealidad.

En las comunicaciones, por ejemplo, puede ser necesaria una potencia de radiofrecuencia considerable para alcanzar el objetivo de alcance de transmisión. Una aplicación típica de comunicaciones celulares debe ofrecer una buena cobertura de señal y transferencia de datos a alta velocidad con el menor consumo de batería posible. Esta interacción de requisitos da lugar a compromisos de diseño entre eficiencia espectral, linealidad y eficiencia energética.

Esta potencia de RF puede generarse utilizando cualquiera de una amplia variedad de técnicas o modos de funcionamiento o clases de amplificadores. Cada clase difiere en términos de la cantidad de tiempo que el transistor conduce y la forma de su tensión de salida y formas de onda de corriente, así como el conjunto único resultante de compensaciones.

Este artículo es el primero de una serie que pretende refrescar estas consideraciones. Empezaremos con una introducción a las formas de onda básicas y analizaremos la potencia y la eficiencia que representan.