Introduzione

Quando, agli inizi degli anni '80, si cominciarono ad intravedere le potenzialità delle comunicazioni radio con la tecnica cellulare, i ricercatori si posero subito come obiettivo finale la realizzazione di un sistema in grado di far comunicare le persone ovunque fossero, in ogni tempo e con tutte le modalità comunicative immaginabili (voce, dati, immagini ecc.). Era il sogno di una sorta di telepatia tecnologica, che già Marconi cullava in cuor suo, ma che i tecnici e gli scienziati cominciavano a ritenere possibile.Ogni nuovo sistema cellulare è stato presentato come un decisivo passo in avanti verso quella meta. Così fu per il TACS, che introduceva il terminale personale di peso ridotto, così fu per il GSM, sistema in grado di aprire la porta alle comunicazioni numeriche e quindi a nuovi servizi di ogni genere, pur con la sua limitata velocità di trasmissione.
Oggi la terza generazione, che in Europa è denominata UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) è presentata come la soluzione definitiva, come il mezzo ultimo per trasmettere immagini suoni, parlato, con rapidità e con grande qualità. Il realizzarsi delle aspettative passate si fonde così nello sviluppo tecnologico per cui è impossibile raggiungere un punto fermo definitivo; tuttavia certe soluzioni rimangono a lungo così poco modificate da apparire eterne ed immutabili. Il tradizionale servizio telefonico si è sviluppato con tale lentezza e regolarità da non suscitare l'impressione di nessuna discontinuità. Difficilmente sarà il caso di questo nuovo standard di telefonini, che nasce in un momento in cui la concorrenza è fortissima e i cambiamenti rapidissimi. Sarà comunque interessante verificare se sarà in grado di sviluppare appieno le sue potenzialità, superando i non pochi ostacoli che si troverà sul cammino, tra cui la difficoltà sempre crescente di realizzare le reti fisiche sul territorio, per la acuta attenzione verso i problemi di impatto ambientale, nonché la capacità di offrire veramente servizi innovativi di successo ai costi adeguati per lo sviluppo di massa.
Tuttavia, i problemi tecnici assai rilevanti che pone questo nuovo sistema così sofisticato saranno felicemente risolti come per il passato fu per il GSM.
Se le aspettative saranno comunque confermate al massimo livello, l'introduzione dell'UMTS cambierà profondamente il nostro modo di vivere, attraverso le nuove modalità di comunicazione che offrirà.
Esauritasi l’evoluzione della seconda generazione dei sistemi cellulari, si è reso più graduale il passaggio verso la terza generazione (UMTS) passando per una generazione intermedia denominata 2.5 G basata sull’EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution), una tecnologia a cavallo tra l’alta velocità di trasmissione dati dell’UMTS e l’utilizzo delle infrastrutture delle reti del GSM, opportunamente adattate.

Tabella I: Passaggi verso la terza generazione

Tuttavia, la necessità di dover ottenere una trasmissione dati sempre più spinta, in modo da garantire servizi ulteriori rispetto a quelli attuali, tra cui:

• comunicazione interpersonale (audio e videotelefonia);
• servizi di messaggistica estesi (come video-voice mail, chat e sviluppo degli sms);
• diffusione dell’informazione (web browsing, servizi al cittadino, teleformazione, distribuzione musica di qualità hi-fi ecc.);
• applicazioni di localizzazione evoluta (navigazione personale, supporto alla guida);
• servizi affari;
• servizi di massa (commercio elettronico);

determina l’evoluzione dei terminali, sia nell’architettura digitale per il filtraggio, la codifica e la decodifica, nonché del front-end, ed in particolare dell’amplificatore di potenza per i motivi che saranno sviluppati in questo lavoro di tesi.

Fig. 1: Passi evolutivi previsti per aumentare la velocità dei dati

Nei capitoli seguenti verranno fatti alcuni cenni sulle 2.5 e 3 generazione di sistemi cellulari, un’analisi degli effetti non lineari legati agli amplificatori di potenza ed ai metodi di linearizzazione per ovviare a ciò, un approfondimento sugli amplificatori switched-mode e la presentazione di un amplificatore in classe E realizzato in laboratorio.

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