• 한국전자파학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.1254-1264
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• 2008

본 논문에서는 RF 전력 증폭기의 메모리 효과 모델링의 정확성을 향상시키기 위한 확장된 메모리 다항식 모델을 제안하고 검증하였다. 볼테라 커널 중에서 대각행렬의 성분만을 고려하는 기본적인 메모리 다항식 기반의 모델의 정확성을 향상시키기 위하여 지연차수가 다른 성분들에 의한 교차항을 추가하여 확장 모델을 구성하였다. 제안된 확장 메모리 다항식의 복잡성을 메모리리스 모델, 메모리 다항식 모델과 비교하였다. 확장된 모델을 이용하여 비선형 관계식을 행렬식으로 표현한 후, 최소 자승법(least square method)을 이용하여 변수를 추출하는 모델링 기법을 제시하였다. 또한, 제안된 기법과 간접 학습 방식을 이용하여 디지털 사전 왜곡기를 구현하기 위한 디지털 사전 왜곡부 구현 방안 및 디지털 신호 처리(DSP) 방식을 제시하였다. 제안된 모델의 성능을 검증하기 위하여 2.3 GHz 대역의 WiBro 신호를 인가한 10 W급 GaN HEMT 전력 증폭기와 30W급 LDMOS 전력 증폭기에 대하여 모델의 정확도를 비교 검토하였으며, 10W GaN HEMT 전력 증폭기에 대하여 제안된 모델을 이용하는 간접 학습 방식에 기반한 디지털 사전 왜곡기를 적용하여 인접 채널 간섭비(ACPR) 성능을 검증하였다. 제안한 모델은 메모리 다항식에 비하여 모델의 정확성을 향상시키고 10 W GaN HEMT에 대하여 디지털 사전 왜곡기 적용시 기존 방식에 비하여 3차 비선형 영역에서 평균 3 dB의 ACPR 성능 향상을 보여주었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권7A호
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• pp.755-761
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• 2007

본 논문에서는 상향 링크의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템을 대체할 단일 반송파전송방법의 상향 링크에의 적용을 제안하고 기존 시스템에 대비되는 특성을 첨두 전력대비 평균전력비와 ABR(achievable bit rate)을 성능지수(performance index)로 고려하여 비교 평가한다. 무선 인터넷 시스템에서 다수 반송파 전송기술을 무선 채널의 상향링크에서 적용하는데 있어 단말기에서 증폭기의 비효율성으로 인해 사용이 어려운 제한점이 있다. 특히 WiBro와 같은 시스템에 증폭기의 비선형 특성이 제한사항으로 작용하지 않도록 단일 반송파 등화기법을 적용한 시스템을 제안한다. 대표적으로 주파수 대역에서의 결정 역궤환 방법을 적용한 등화기의 특성을 고려하여 첨두전력대비 평균전력 비의 특성을 분석하며 ABR측면도 함께 고려하여 다양한 등화기 알고리듬에 대해 비교, 분석하여 제안된 시스템이 기존 방법보다 효율적임을 보이고자 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.538-545
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• 2006

본 논문에서 는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 기지국용 고출력 비 대칭 도허티 전력 증폭기를 구현하였다. 구현된 도허티 증폭기는 P1 dB로부터 9 dB의 영역에 걸쳐 높은 효율을 가지며, 전체 동적 영역에서 선형적인 특성을 갖는다. 고효율 구간의 확장과 선형적인 동적 영역 특성을 얻기 위해서 주 증폭기의 소자보다 두 배 큰 피킹 소자를 사용했으며, 입력에는 비대칭 전력 분배기를 사용하였다. WCDMA 1FA(Frequency Assignment) 신호를 사용하여 측정한 결과 P1 dB로부터 9 dB 백-오프 지점에서 31 %의 전력 부가 효율과 -35 dBc의 ACLR(Adjacent Channel Leakage Power) 특성을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1050-1057
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• 2006

본 논문은 주 신호에서 추출한 2차 고조파 신호를 극 함수 형태로 만들어 주 신호와 진폭 변조를 시키는 새로운 방식의 전치 왜곡 선형화기를 제안하였다. 이 선형화기는 2차 고조파 신호의 동 위상과 직각 위상 신호 결합으로 만들어진 극 함수 발생기와 주 경로의 진폭 변조기로 구성되어 있다. 극 함수 발생기 신호와 주 신호가 진폭 변조되어 .만들어진 전치 왜곡 3차 혼변조 신호는 전력 증폭기의 비선형 특성을 개선시킬 수 있으며, 셀룰라 기지국 송신 대역$(869{\sim}894MHz)$의 증폭기를 제작하여 증폭기 비선형 특성을 확인하였다. 반송파 2톤 신호를 인가하였을 때, 주파수 간격이 1 MHz에서 전력 증폭기의 3차 혼변조는 22.5 dB 이상 개선되었고, CDMA-IS95 1FA의 경우에는 이격 지점 885 kHz에서의 인접 채널 전력비(ACPR)는 8.4 dB 이상 개선됨을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권11A호
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• pp.902-911
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• 2003

에미터 면적이 2.0${\times}$20 $\mu\textrm{m}$$^2$인 단위 InGaP/GaAs HBT power cell을 이용하여 IMT-2000 단말기용 MMIC 2단 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 온도 변화에 따른 전력증폭기의 RF 특성 변화를 보상시킬 수 있으며, 외부 조절 전압으로 대기전류를 줄일 수 있는 능동 바이어스 회로를 채택하였다. HBT의 실측정 S 파라미터와의 fitting을 통하여 비선형 등가 회로 파라미터를 추출하였고, load-pull 시뮬레이션으로 최대 출력 정합 임피던스를 결정하였다. 제작 및 측정 결과, MMIC 2단 전력증폭기는 on-wafer 측정에서 23 ㏈의 전력 이득과 28.4 ㏈m의 출력 전력( $P_{1-}$㏈/) 및 31%의 전력 부가 효율을 얻었으며, FR-4 기판상에 off-chip 출력정합회로를 구현한 COB 측정에서 22.3 ㏈의 전력이득과 26 ㏈m의 출력전력 및 28%의 전력부가효율을 얻었으며, -40 ㏈c의 ACPR 특성을 얻었다..

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.66-68
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• 2016

무선 통신 시스템에서 장거리 신호송출을 위해 사용하고 있는 고전력 증폭기(HPA, High Power Amplifier)는 증폭기의 비선형성 때문에 송출신호에 왜곡을 야기시키며 이 때문에 선형구간만을 사용하게 되어 그 전력 효율이 떨어지게 된다. 이 비선형 특성을 해결하기 위하여 디지털 사전 왜곡기(DPD, Digital Pre-distorter)를 HPA 의 앞단에 채용하여 송출신호를 선형화 시키고 효율도 높이게 된다. 이 DPD는 대부분 HPA를 특정 모델이라고 가정하고 최적화 알고리즘을 통해 설계되는데 HPA의 모델에 대한 가정이 맞지 않을 경우 설계된 DPD의 성능이 떨어질 수 있다. 따라서 HPA의 모델을 정확하게 아는 것은 DPD 설계에 있어서 중요한 이슈가 된다. 본 논문에서는 실제 상용되는 HPA에 대해 이미 알려진 다양한 HPA의 모델 중에서 가장 적합한 모델을 선정하고 또한 그 모델의 계수를 얻어내는 방법을 소개한다. 이렇게 얻어진 HPA의 모델정보는 최적의 DPD 설계에 사용될 수 있다. 각 HPA 모델에 대한 파라메터를 구함에 있어서 알려진 최적화 방법 이외에 직접 적용이 어려운 경우에는 기존 방식을 수정하고 그 방식을 사용하였다. 실제 HPA 의 입출력 신호를 실시간 수집하고 컴퓨터 모의실험을 수행하여 동일한 HPA 입력 신호에 대해 실제 HPA의 출력과 찾아낸 최적 모델의 출력을 비교 분석함으로써 실제 찾아낸 모델이 가장 정확하게 상용 HPA를 모델링 하고 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권4호
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• pp.65-71
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• 2007

Doherty 전력증폭기는 일반전력증폭기보다 효율은 뛰어나지만 많은 왜곡성분이 발생한다. 이러한 왜곡성분은 일반적인 진폭왜곡과 위상왜곡, 그리고 메모리 효과에 의한 왜곡성분으로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 전기적인 비선형성을 정확히 모델링하고 열 메모리 효과가 Doherty 증폭기에 미치는 영향을 연구함으로써, 전치왜곡기에 적용할 수 있는 열 메모리 효과 보상기를 제안하였다. Doherty 증폭기의 열 메모리 특성을 모델링하기 위하여 순시적으로 소모되는 전력과 순시 접합온도의 정확한 관계식을 정립하여 제안하였다. 제안된 모델의 파라미터는 전치왜곡기를 사용한 Doherty 증폭기의 열 메모리효과를 효율적으로 억제한다. 이러한 열 메모리 보상기를 가진 전치왜곡기는 선형화된 전력증폭기의 출력스펙트럼에서 약 22 dB정도의 ACLR 개선효과를 보인다. 측정결과는 50W급 LDMOS Doherty 전력증폭기로 측정하였으며, 열 메모리 보상기를 가진 전치왜곡기는 ADS로 검증하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.29-32
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• 2009

무선 방송 통신 시스템에서는 높은 전력신호를 송신하기 위하여 고전력 증폭기(HPA)를 사용한다. 그러나 고전력 증폭기는 비선형 왜곡 특성을 가지고 있으며 이는 송신 신호의 품질을 저하하는 요소로 작용한다. 비선형 왜곡특성을 극복하기 위하여 여러 가지 방법이 제안되었으며 이중 LUT를 사용하는 전치 왜곡기법과 다항식을 이용한 전치 왜곡기법이 많이 사용된다. 본 논문에서는 다항식을 이용한 전치 왜곡기에서 기존보다 작은 오차와 안정화된 역함수를 제안하고 모의실험을 통하여 기존 보다 개선된 성능을 얻을 수 있음을 보인다.

• 정보와 통신
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• 제26권6호
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• pp.30-36
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• 2009

본고에서는 위성을 이용하여 WiBro(Wide Broadband)서비스를 제공하는데 있어서 WiBro 신호를 위성중계기를 통해 송수신할 경우, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호가 갖고 있는 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 특성으로 인해 발생할 수 있는 전력증폭기의 비선형왜곡 현상에 대해서 기술하였다. 그리고 이를 효과적으로 극복할 수 있는 여러 방법들을 소개하고 모의실험을 통해 그 유효성을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 1999년도 학술대회
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• pp.179-183
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• 1999

일반적인 통신 시스템에서 높은 전력을 가지는 출력 신호를 얻기 위하여 고전력증폭기(HPA)의 사용은 필수적이다. 그러나 HPA를 통과한 신호는 AM/AM 및 AM/PM의 비선형왜곡이 발생하는 단점을 가지고 있다. 그 결과 송신신호의 대역내 신호 스펙트럼이 왜곡되고 신호의 대역폭을 확장시켜 인접채널에 간섭을 유발한다. 본 논문에서는 HPA의 비선형 왜곡 특성을 보상하기 위하여 기저대역에서 룩업테이블(LUT)을 이용한 전치왜곡기의 동작 알고리듬을 제안한다. 먼저, LUT의 빠른 초기화를 위하여 송신신호로부터 HPA의 특성을 예측하여LUT를 초기화 시키는 알고리듬을 제안한다. 그리고 통신중에 HPA의 특성이 변화할 경우에 대비하여 평균자승오차를 최소화하는 적응알고리듬을 제안한다.