초록
지금까지 LDMOS를 사용한 전력증폭기는 AB-급 및 도허티 방식으로 60 MHz 대역폭의 협대역에서 55 %의 효율을 보여주고 있으나, 기지국의 전력증폭 모듈의 RRH의 적용에 따라 100 MHz 이상의 대역폭 확장과 60 % 이상의 고효율 전력증폭기를 요구하고 있으므로, 본 연구에서는 GaN 소자를 이용하여 2차 고조파 부하가 순수한 리액턴스 성분만을 포함하고, 광대역 특성을 갖도록 출력단 정합회로를 최적화하여 J-급 전력증폭기를 설계하였다. 측정 결과, W-CDMA 주파수 대역을 포함한 1.6~2.3 GHz에서 연속파 신호를 입력하였을 때 60~75 %의 전력 부가 효율 특성을 갖는 45 W급 J-급 전력증폭기를 구현하였다.
Until recently, power amplifiers using LDMOS were Class-AB and Doherty type, and showed 55 % efficiency for narrowband of 60 MHz bandwidth. However, owing to the RRH application of base stations power amplifier module, a bandwidth expansion of at least 100 MHz and high efficiency power amplifiers of at least 60 % power efficiency are required. In this study, a Class-J power amplifier was designed by optimizing an output matching circuit so that the second harmonic load will contain a pure reactance element only and have broadband characteristics by using GaN HEMT. The measurements showed that a 45 W Class-J power amplifier with a power added efficiency of 60~75 % was achieved when continuous wave signals were input at 1.6~2.3 GHz, including W-CDMA application.
