Abstract
Intermodulation distortion degrades the S/N(signal-to-noise) of the original signal and also affects the adjacent channels. Intermodulation distortion is mainly caused by the nonlinear characteristics of the power amplifier. If the power amplifier with nonlinear characteristics has a memory effect, the intermodulation distortions occurred in the power amplifier are generated in various and complex forms. The predistorter is used as a way to improve intermodulation distortions. In order to efficiently utilize the performance of the predistorter, the memory effect of the power amplifier must be reduced. In this paper, we describe the design method of bias circuit to reduce the memory effect in power amplifiers. To reduce the memory effect, the bias circuit must have a high impedance for the signal and a low impedance for the envelope(modulating signal) and the second harmonic component of the signal. To verify the performance of the bias circuit designed considering the memory effect, a power amplifier operating at 170 ~ 220MHz was designed and implemented. The designed bias circuit has a large impedance in the operating frequency band and low impedance in the envelope signal and the second harmonic of the signal. As a result of the performance measurement, it was found that the asymmetric intermodulation distortion component is improved by 3.7dB.
상호변조왜곡은 원신호의 S/N도 악화시키고 인접채널에도 간섭 영향을 미친다. 상호변조왜곡은 전력증폭기의 비선형 특성에 의해서 주로 발생된다. 비선형 특성을 갖는 전력증폭기가 메모리 효과를 갖는다면 전력증폭기에서 발생되는 상호변조왜곡은 다양하고 복잡한 형태로 발생된다. 상호변조왜곡을 개선하는 방법으로 전치왜곡기가 주로 사용된다. 전치왜곡기의 성능을 충분하게 활용하기 위해서는 전력증폭기가 갖는 메모리 효과를 줄여야 한다. 본 논문에서는 전력증폭기에서 발생하는 메모리 효과를 줄이기 위한 바이어스 회로의 설계 방법에 대해서 기술하였다. 메모리 효과를 줄이기 위해서 바이어스 회로는 신호에 대해서는 높은 임피던스를 가져야 하며, 포락선(변조신호)에 대해서는 낮은 임피던스를 가져야 한다. 더불어 신호의 2차 고조파에 대해서도 낮은 임피던스를 가져야 한다. 메모리 효과를 고려해서 설계한 바이어스 회로의 성능을 확인해 보기 위해서 170 ~ 220MHz에서 동작하는 전력증폭기를 설계 및 구현하였다. 전력증폭기에 적용한 바이어스 회로는 동작주파수 대역에서 큰 임피던스를 가지며, 포락선 신호와 신호의 2차 고조파에서는 낮은 임피던스를 갖는다. 성능 측정결과 비대칭적으로 발생되는 상호변조왜곡 성분이 3.7dB 개선됨을 알 수 있었다.