Journal of Advanced Navigation Technology (한국항행학회논문지)

The Korean Navigation Institute (한국항행학회)
권호 표지

Variable Bias Techniques for High Efficiency Power Amplifier Design

고효율 전력증폭기 설계를 위한 가변 바이어스 기법

  • Lee, Young-Min (Dept. of Electronics Engineering, University of Incheon) ;
  • Kim, Kyung-Min (Dept. of Electronics Engineering, University of Incheon) ;
  • Koo, Kyung-Heon (Dept. of Electronics Engineering, University of Incheon)
  • Received : 2009.05.13
  • Accepted : 2009.06.30
  • Published : 2009.06.30
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Abstract

This paper shows some variable bias techniques which can improve the power added efficiency(PAE) for the designed power amplifier. Some simulations have been done to get the effect of the bias change, and variable bias is adopted to get the higher efficiency for dual mode amplifier which generates two different output power levels. With drain bias change and a fixed gate bias, the amplifier shows PAE improvement compared to the fixed bias amplifier. In addition, this paper analyzed nonlinear distortion of the power amplifier and has used the digital predistortion which can result in 10dB ACPR improvement for the dual band amplifier.

본 논문에서는 설계된 전력증폭기에서 가변 바이어스 기법을 이용하면 전력부가효율을 증가시킬 수 있다는 것을 보였다. 서로 다른 출력전력을 갖는 이중 모우드에서 높은 효율을 얻기 위하여 가변 바이어스 기법을 이용하고 바이어스 변화에 따른 영향을 시뮬레이션 하였다. 게이트 전압을 고정하고 드레인 바이어스를 시뮬레이션으로 최적값을 구하여 이를 변화하여 전력증폭기의 효율을 향상시킬 수 있었다. 또한 전력증폭기의 비선형 특성을 분석하고 디지털 사전왜곡 기법을 이용하여 이중 대역 증폭기의 송신기의 ACPR 특성을 최대 10dB 개선되었다.

Keywords

References

  1. 지경용, 김문구, 임상민, “광대역 무선인터넷의 고객 수용도 분석 및 서비스 제공 방향,” 통신시장, 통권 제 15호, 2003. 12.
  2. 이영민, 구경헌, “드레인 바이어스 스위칭을 이용한 와이브로/무선랜 이중 모우드 전력증폭기,” 대한전자공학회 논문지, 제44권 TC편, 제3호, pp.248-252, 2007. 3.
  3. S. B. Shin and S. G. Lee, "An adaptive bias circuits for high efficiency power amp," Proceedings of 2000 Tencon, vol. 2, pp. 30-32, 2000.
  4. Fun Ye, Jen Shiun Chiang, Chun Wen Chen, and Yu Chen Sung, "Dynamic bias circuits for efficiency improvement of RF power amplifier," Tamkang Journal of Science and Engineering. vol. 7, pp. 183-188, 2004.
  5. J. Cha, Y. Yang, B. Shin and B. Kim, "An adaptive bias controlled power amplifier with load modulated combining scheme for high efficiency and linearity," IEEE MIT-S Int. Microwave Symp. vol 1, pp. 81-84, 2003.
  6. J. Lees, M. Goss, J. Benedikt and P.J. Tasker, "Single tone optimisation of an adaptive bias Doherty structure," IEEE MIT-S Int. Microwave Symp. vol 3, pp. 2213-2216, 2001.
  7. David M. Pozar, Microwave and RF wireless systems, John Wiley & Sons, pp. 218-219, 2001.
  8. K. H. Yang, G. I. Haddad, and J. R. East, "High efficiency class A power amplifiers with a dual bias control scheme," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 47, pp. 1426-1432, 1999. https://doi.org/10.1109/22.780390
  9. J. H. Choi, S. M. Kang, and K. H. Koo, "Digital predistortion of frequency multiplier for dual band wireless LAN transmitter," 2005 JEEE MTI-S Int. Microwave Symp. Dig., 2005.