Abstract
This paper proposed a new balanced power amplifier using the reflected input of conventional balanced power amplifiers composed of branch line hybrid coupler. In general, the single-ended amplifier in balanced amplifiers does not have the perfect matching, so the reflected input power, in other words the leakage power, is terminated conventionally at the isolation port of hybrid coupler. However in this work, the leakage power is injected into the auxiliary amplifier, and its output power is combined to the output power of balanced amplifier. Therefore output power, efficiency, and 2-tone IMD3 performances of the proposed balanced amplifier are highly improved compared to the conventional balanced amplifier. For the verification of the proposed balanced amplifier, a conventional balanced amplifier and the proposed balanced amplifier are designed, fabricated and measured, and the measured results are compared. The proposed balanced amplifier shows the improvement in the output power(Pout), power added efficiency (PAE), and 2-tone IMD3 by 3dB, 5.2%, and $5{\sim}10dBc$, respectively, from the measurement.
본 논문에서는 하이브리드 커플러를 이용하여 구성하는 종래의 평형전력증폭기의 입력측 반사전력을 별도의 보조증폭기의 입력으로 활용하여 성능을 개선한 새로운 구조의 평형전력증폭기를 제안한다. 평형증폭기 내의 개별 단일 증폭기의 정합이 완벽하지 못하므로 여기에서 반사된 전력이 하이브리드 커플러의 격리단자에서 터미네이션 시키는 것이 종래의 구성이었다. 본 논문에서는 격리단자에 터미네이션 대신 보조증폭기를 연결하여 누설전력이 입력되고, 보조증폭기의 출력이 최종적인 평형증폭기의 출력에 더해지므로 출력전력과 효율이 개선된다. 제시한 구조를 검증하기 위하여 종래의 평형전력증폭기와 제안된 평형전력증폭기를 실제 제작하고 측정한 결과를 보인다. 제시한 평형전력증폭기는 종래의 평형전력증폭기보다 약 3dB의 출력전력특성, 5.2%의 전력부가효율, 그리고 $5{\sim}10\;dBc$의 IMB3 개선효과를 갖는다.
