Design of the PAM with High Linearity and Efficiency for Wibro

This thesis is regarding of fabricating wibro PAM. First of all, we need to set specification based on link budget for wibro communication circumstance in order to develop PAM, then we decided specification concerning of wibro PAM by considering TTAS_Ko_06_0082R1 which is standarded in Korea, and IEEE Std. 802. 16d/e which is international standard. We selected the Doherty structure to increase efficiency, and pre-distorter structure to increase linearity. The fabricated PAM has not only a result of $26.5dB{\pm}1.0dB$ gain characteristics and maximum of -14 dB return loss characteristics in full frequency bands and full output ranges, but also a result of 37 dBc at 4 tone IMD characteristics which is improved result of 843 and a result of 31 dBc spurious characteristics which is improved result of 5 dB at 4.77 MHz offset point in status of having 27 % efficiency in the 26 dBm high power amplifier output signal. We confirmed the suggested structure is better than others by comparing with normal structure, balanced structure and Doherty structure without predistorter.

고선형성, 고효율의 Wibro용 PAM 설계

본 논문은 Wibro용으로 사용될 수 있는 PAM 사양을 설정하고, 사양을 바탕으로 Wibro 동작에 적합한 PAM 구조를 제시하고, 설계하는데 목적을 두었다. Wibro용에 적합한 PAM 설계가 되도록 2005년 802.16e 규격 승인에 따른 최종 개정 안인 TTA의 TTAS_Ko_06_O082R1과 국제규격 IEEE Std. 802. 16d/e를 기반으로 사양을 정하였으며, 높은 효율 동작을 위해 최종단 증폭기는 Doherty 구조를 갖도록 하였고, 보다 높은 선형성 동작을 위해 pre-distorter를 적용 설계하였다. 제작된 PAM은 전체의 사용 대역과 전체의 사용 출력 범위에서 $26.5dB{\pm}1.0dB$의 이득 특성과 -14 dB 이하의 입출력 반사 손실 특성을 가지며, 최대 사용 출력인 26 dBm의 출력점에서 pre-distorter에 의한 4 Tone IMD 특성의 8 dB 개선 효과를 얻어 37 dBc의 결과를 얻었고, Wibro 신호에서는 4.77 MHz Offset 지점에서 5 dB의 개선 효과를 얻으면서 31 dBc의 스프리어스 동작 특성을 얻음과 동시에 Doherty 방식 적용으로 27% 정도의 효율 동작 특성을 얻었다. 제작된 결과는 기존 일반 PAM 구조와 Balanced 구조 그리고 전치 왜곡기가 적용되지 않은 Doherty 구조와의 동작을 비교 분석하여 비교 우위 성능을 가지고 있음을 밝혔다.