A Reconfigurable Power Divider for High Efficiency Power Amplifiers

In this paper, high efficiency amplifier configuration is proposed using the reconfigurable power divider. In order to enhance average efficiency of linear power amplifiers for wireless communication, it is required to increase efficiency in low output power region. The proposed power divider operates in two modes, high power mode and low power mode, according to output power. In each mode, it allows impedance matches and low loss, which is made possible by employing two $\lambda/4$ coupled lines and two switches. The fabricated power divider shows the return loss ($S_{11}$) and insertion loss ($S_{21}$) of -16.49 dB and -0.83 dB, respectively, in low power mode. In high power mode, the measured return loss ($S_{11}$) and insertion loss ($S_{31}$) are -16.28 dB and -0.73 dB, respectively. This result successfully demonstrates the reconfigurability of the proposed power divider.

고효율 전력 증폭기를 위한 재구성성이 있는 전력 분배기

본 논문에서는 저출력에서의 효율을 높이기 위한 전력 증폭기 시스템과 이 시스템에 필요한 재구성성이 있는 전력 분배기를 제안한다. 저출력에서의 효율을 높이게 되면, 무선 통신용 선형 전력 증폭기의 평균 효율을 높일 수 있다. 제안한 전력 분배기는 출력의 크기에 따라 고출력 모드와 저출력 모드로 동작한다. 각 모드에서 신호의 경로가 재구성되고 임피던스 정합도 이루어진다. 이러한 재구성성이 있는 전력 분배기는 두 개의 $\lambda/4$ 결합 선로(coupled line)와 두 개의 스위치로 구성된다. 제작된 전력 분배기는 중심주파수 0.9 GHz에서 고출력 모드일 때 반사손실($S_{11}$)과 삽입손실($S_{21}$)이 각각 -16.49 dB와 -0.83 dB, 저출력 모드일 때 반사 손실($S_{11}$)과 삽입손실($S_{31}$)이 각각 -16.28 dB와 -0.73 dB였다. 이 결과를 통해 각 모드에서 신호의 경로가 재구성되며 임피던스 정합이 이루어지는 것을 확인하였다.