Abstract
This paper presents a high power and high efficiency unbalanced Doherty power amplifier used to extend the output power back-off (OPBO). The proposed unbalanced amplifier uses the same type of transistors in both the main amplifier and the peaking amplifier, similar to a conventional symmetric Doherty amplifier. The unbalanced amplifier can have the impedance of a ${\lambda}/4$ transformer located at the output of the main amplifier modified. This enables the OPBO to exceed 6 dB, the maximum OPBO for a conventional symmetric Doherty amplifier. The efficiency and linearity performance of the unbalanced Doherty amplifier are almost same as those found for the asymmetric Doherty amplifier, even though the unbalanced Doherty amplifier structure is simpler than the asymmetric Doherty structure. In order to verify the proposed amplifier performance, a 46 W Doherty amplifier has been both simulated and measured using a CDMA2000 1FA signal. From the measured results, the proposed unbalanced Doherty amplifier achieved an added power efficiency of 38 % and an adjacent channel power ratio of -34 dBc at a 885 kHz offset frequency and -35.6 dBc at a 1.98 MHz offset frequency.
본 논문에서 출력 전력 백-오프 구간을 확장하기 위한 고출력 고효율 불균형 도허티 전력 증폭기를 제안하였다. 제안된 불균형 전력증폭기는 기존의 대칭형 도허티 전력증폭기처럼 주 증폭기와 보조 증폭기에 같은 트랜지스터를 사용하는 구조이며 주 증폭기의 출력에 연결되어 있는 ${\lambda}/4$ 변환기의 임피던스를 변형하여서 구간을 확장할 수 있다. 제안된 불균형 도허티 전력증폭기는 기존의 백-오프 출력 구간을 확장하기 위한 비대칭 도허티 전력증폭기와 비교해서 구조가 더 간단함에도 불구하고 유사한 효율과 선형성 특성을 갖는다. 제안된 증폭기의 성능을 증명하기 위해서 CDMA2000 1FA 신호를 입력으로 사용하여 46 W 도허티 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 제작된 불균형 도허티 전력증폭기에서 35 %의 효율과 885 kHz 오프셋 주파수에서 ACPR -34 dBc 그리고 1.98 MHz 오프셋 주파수에서 ACPR -35.6 dBc를 얻었다.
