The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology (한국정보전자통신기술학회논문지)

Korea Information Electronic Communication Technology (한국정보전자통신기술학회)
권호 표지

A Study on Improvement of Linearity and Efficiency Compensation in a Power Amplifier Using Asymmetical Doherty Structure

비대칭 Doherty 구조를 이용한 전력 증폭기의 선형성 개선과 효율 보상에 관한 연구

  • Received : 2010.02.16
  • Accepted : 2010.03.19
  • Published : 2010.03.30
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Abstract

In this paper, a new design method of asymmetrical configuration of main amplifier and peaking amplifier using changed bias point is proposed for excellent linearity, instead of the conventional Doherty structure. We have utilized the uneven wilkinson power divider for the unequal power drive at the input network of amplifiers. And we proposed a compensating method of the decreasing efficiency due to improving linearity using 3-stage Doherty structures. From the simulation results of asymmetrical Dohertry power amplifier and asymmetrical 3-stage Doherty power amplifier with uneven power drive are implemented. From the implementation and measurement results of the each amplifier, IMD characteristics have -55 dBc as the good efficiency of 13% compensates the decreased entire efficiency due to the improving linearity characteristics.

본 논문은 높은 선형성을 얻기 위하여 기존의 Doherty 구조에서 주 증폭기와 피킹 증폭기를 비대칭적으로 구성하고, 증폭기의 바이어스 점을 변화시켜 선형성을 개선하는 방법을 제안하였다. 주 증폭기와 피킹 증폭기의 구동 전력을 비대칭으로 주입하기 위하여 비균등 wilkinson 분배기를 추가하였다. 또한 전체적으로는 3-stage 구조를 이룸으로써 선형성에 따른 효율 감소를 보상하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 비대칭 Doherty 전력 증폭기와 비대칭 3-stage Doherty 전력 증폭기를 제작하였으며, 측정 결과 약 -55 dBc의 IMD 특성을 보였으며, 13%의 효율 특성을 얻을 수 있었다.

Keywords