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The RF Power Amplifier Using Active Biasing Circuit for Suppression Drain Current under Variation Temperature

RF전력 증폭기의 온도 변화에 따른 Drain 전류변동 억제를 위한 능동 바이어스 회로의 구현 및 특성 측정

  • Cho, Hee-Jea (Dept. of Radio Information and Communication Engineering, Korea Maritime University) ;
  • Jeon, Joong-Sung (Research Institute of Industry Technology, Korea Maritime University) ;
  • Sim, Jun-Hwan (Dept. of Radio Information and Communication Engineering, Korea Maritime University) ;
  • Kang, In-Ho (Dept. of Radio Information and Communication Engineering, Korea Maritime University) ;
  • Ye, Byeong-Duck (Division of Maritime Transportation Science, Korea Maritime University) ;
  • Hong, Tchang-Hee (Dept. of Radio Information and Communication Engineering, Korea Maritime University)
  • 조희제 (한국해양대학교 전파·정보통신공학부) ;
  • 전중성 (한국해양대학교 부설 산업기술연구소) ;
  • 심준환 (한국해양대학교 전파·정보통신공학부) ;
  • 강인호 (한국해양대학교 전파·정보통신공학부) ;
  • 예병덕 (한국해양대학교 해사수송과학부) ;
  • 홍창희 (한국해양대학교 전파·정보통신공학부)
  • Published : 2003.03.01

Abstract

In the paper, the power amplifier using active biasing for LDMOS MRF-21060 is designed and fabricated. Driving amplifier using AH1 and parallel power amplifier AH11 is made to drive the LDMOS MRF 21060 power amplifier. The variation of current consumption in the fabricated 5 Watt power amplifier has an excellent characteristics of less than 0.1A, whereas passive biasing circuit dissipate more than 0.5A. The implemented power amplifier has the gain over 12 dB, the gain flatness of less than $\pm$0.09dB and input and output return loss of less than -19dB over the frequency range 2.11~2.17GHz. The DC operation point of this power amplifier at temperature variation from $0^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$ is fixed by active circuit.

본 논문은 초고주파 전력증폭기용 LDMOS(Lateral double-diffused MOS) MRF-21060소자의 게이트 바이어스 전압을 조절하여 온도 변화에 따른 드레인(Drain) 전류의 변화를 억제하기 위한 PNP 트랜지스터를 사용하여 능도 바이어스 회로 구현하였다. MRF-21060을 구동하기 위한 방법으로서는 AH1과 평형증폭기인 A11을 사용하여 구동 증폭단을 설계.제작하였다. 제작된 5W 초고주파 전력증폭기는 0~$60^{\circ}C$까지의 온도변화에 대하여 소모전류 변화량이 수동 바이어스 회로에서 0.5A로 높은 반면, 능동 바이어스 회로에서는 0.1A이하의 우수한 특성을 얻었다. 전력증폭기는 2.11~2.17GHz주파수 대역에서 32dB 이상의 이득과 $\pm$0.09dB이하의 이득 평탄도가 나타났으며, -19dB이하의 입.출력 반사손실을 가진다.

Keywords

References

  1. John L. B. Walker(1993), "High Power GaAs FET Amplifier", Artech House, pp. 315-351.
  2. K. E. Kuijk(1973), "A Precision Reference Voltage Source," IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. SC-6, pp. 222-226. https://doi.org/10.1109/JSSC.1973.1050378
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