초록
본 논문에서 우리는 새로운 방식의 IMT-2000 대역 DGS(Defected Ground Structure) 도허 티 증폭기를 제안하였다. 근본적으로 도허티 증폭기의 능동 로드-풀 회로 해석 기법은 이상적인 고조파 단락 상태를 가정한다. 그러나 기존의 논문에서는 대부분 이러한 이상적인 고조파 단락을 간과하고 있었다. 우리는 도허티 주 증폭기의 부하 변조 동작에 필수적인 출력단의 임피던스 변환 전송 선로와 보조 증폭기의 출력 임피던스 보정을 위한 오프셋 전송 선로에 DGS를 적용함으로써 이러한 가정을 만족시킴과 동시에 이득, 효율 그리고 최대 출력 전력을 개선하였으며, 선형성 개선과 상당한 크기 감소 효과도 얻을 수 있었다. 제안된 DGS 도허티 증폭기의 2차, 3차 고조파는 비교 대상으로 제작된 일반적인 도허티 증폭기에 비해 각각 44.92 dB, 23.77 dB 이상 차단되었다. 그 결과로서 얻어진 DGS 도허티 증폭기의 P1 dB는 0.42 dB 증가하였고 드레인 효율은 최대 $13.4\%,$ 이득은 0.33 dB 증가하였으며, WCDMA 1 FA 신호에 대한 ACPR 특성이 최대 5.4 dEc 개선되었다. 게다가 주 증폭기와 보조 증폭기 경로에서 각각 $90^{\circ}$ 전기각에 해당하는 길이를 줄일 수 있어 전체 회로의 크기를 상당히 줄일 수 있었다.
In this paper, we proposed a new DGS(Defected Ground Structure) Doherty amplifier for IMT-2000 band. Originally, active load-pull analysis of a Doherty amplifier assumes ideal harmonic termination condition. However, there have been no papers considering this ideal harmonic termination condition. We obtained excellent improvements of efficiency, gain, maximum output power as well as superior size reduction of a Doherly amplifier by satisfying the overlooked assumption of ideal harmonic termination through the adaptation of DGS at the output transmission line of carrier and peaking amplifier that is essential for Doherty operation. The amount of both the 2nd and the 3rd harmonic rejection of the proposed DGS Doherty amplifier over the conventional one are 44.92 dB and over 23.77 dB, respectively. The acquired improvement in Pl dB, gain, drain efficiency, and ACPR to WCDMA 1FA signal were 0.42 dB, 0.33 dB, $6.4\%$ and 5.4 dBc, respectively. Moreover, electrical length of $90{\circ}$ is reduced at each of the DGS carrier amplifier path and DGS peaking amplifier path, therefore the whole amplifier circuit size is considerably reduced.
