• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.231-238
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• 2019

본 논문에서는 단위 전력증폭기를 여러 개 결합하여 높은 출력을 얻을 때 결합 손실을 최소화하여 증폭기의 효율을 높이는 방법에 대해 연구하였다. 구체적으로는 도파관과 cavity 구조로 되어있는 공간결합기를 이용한 Ka 대역 공간결합증폭기를 제안하였다. 제작된 공간결합증폭기는 Ka 대역 20W급의 SSPA로서 GaN bare die를 이용하여 설계된 5W급의 단위 증폭모듈 8EA를 적용하였다. 그리고 Hybrid Radial 구조의 8-way 공간분배기와 공간결합기를 이용하여 단위증폭모듈을 결합하였다. 제작된 공간결합기의 출력 결합손실은 약 0.334dB이며 약 92.6%의 효율을 얻었다. 본 논문의 공간결합증폭기는 최대포화출력 10W, 전력부가효율 15%이상을 목표로 개발하였으며, 측정결과 최대포화출력 30W와 전력부가효율19%의 결과값을 얻었다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.104-107
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• 2003

본 논문에서는 VHF대역 기지국용 전력증폭기에 대해 입력레벨이 $0dBm{\pm}1 dB$, 출력이 $45dBm{\pm}1dB$인 증폭기를 모듈화 하여 설계하고 제작 및 측정하였다. 출력 레벨 제어는 Pin Diode 감쇄기를 이용하여 Dynamic Range 40dB 내에서 5단계로 전력제어가 가능하고 입력레벨이 $-4{\sim}0dBm$로 변동될 때 AGC(Auto Gain Control) 회로가 동작 되도록 설계하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.669-679
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• 2003

Through AIS(Automatic Identification System), ITU-R suggested the navigational data communication between ships and between ships and shore stations for the better safety of navigation, and it requires two different the transmitting output power level depending on its operating mode. According to ITU's recommendation, these levels should reach within 20% of its final value in 1ms. In this paper, an adequate feedback control circuit for power amplifier module is designed and implemented.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권12A호
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• pp.1932-1938
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• 1999

본 논문에서는 CDMA 전화기의 전력효율을 개선하고 소형화를 추구하기 위하여 기존의 듀플렉서를 여파기별로 분리한 후 평면형으로 구현하여 전력증폭기와 결합된 새로운 회로구조를 제안하였으며, 다층기판 상에 하나의 모듈로 제작하여 국내 PCS 전화기에 적용하였다. 제안된 구조의 이론적 타당성을 입증하기 위해 전체특성에 영향을 주는 핵심 변수를 중심으로 모의실험을 통해 중요한 성능들을 평가하였으며, 실험을 통해 성능개선을 확인하였다. 측정결과 결합모듈은 듀플렉서로서 역할을 다하였으며, 전력증폭기의 선형성을 나타내는 ACPR값은 IS-95 규격을 만족하였다. 또한 기존의 방식에 비해 제안된 구조는 전력증폭기 출력이 2dB이상 감소하여 상응하는 전류가 약 30mA 줄어들었고, power FET의 동작점을 B급으로 설정한 결과 실제 동작하는 환경에서 50mA의 전류를 절약할 수 있었다. 결합모듈의 총 부피는 1.08CC가 되어 지금까지 발표된 전력증폭기와 듀플렉서의 합보다 적다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.421-432
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• 2020

본 논문에서는 S-밴드 군용 레이더에 사용되고 기존의 TWTA를 대체하기 위해 GaN HEMT 기반 증폭모듈을 이용하여 개발한 2kW급 반도체증폭기(SSPA)를 제안하였다. 제안한 SSPA는 8개의 증폭모듈로 이루어진 고출력증폭모듈, 구동증폭모듈, 제어모듈 및 전원공급 장치로 이루어져 있다. 제안한 SSPA는 1) 증폭모듈과 구성부품은 공간적 제약으로 작은 패키지에 통합설계 되었으며, 2) PCB 내장형 하모닉필터를 이용하여 고주파를 제거하였으며, 그리고 3) 입력신호의 듀티 변화에 대응하여 일정한 출력이 유지되도록 하는 자동이득조절기를 설계하였다. 제안된 SSPA는 최대 48 dB의 이득과 3.1~3.5 GHz의 주파수 대역에서 63-63.6 dBm의 출력 전력을 보였다. 자동이득조절 기능은 15-20 dBm의 입력전력 변동에도 대해서, 출력전력이 63dBm 전후로 일정하게 유지하는 것을 확인하였다. 마지막으로 MIL-STD-810의 시험기준을 만족하는 높은 (55 ℃) / 낮은 (-40 ℃) 온도시험 프로파일을 이용한 온도시험을 통해 개발된 시스템의 신뢰성을 검증하였다. 개발된 SSPA는 경량, 고출력, 고이득, 안전기능, 낮은 수리비, 짧은 수리시간 등 측면에서 기존의 TWTA 증폭기보다 우수한 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.276-282
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• 2015

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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.558-567
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• 1997

고효율 및 고선형 특성이 요구되는 휴대용 PCS 단말기를 위한 전력증폭기 모율을 구현하였다. 시스템의 요구 사양을 만족시킴 수 있는 능동 소자(MESFET)를 선택하고 이의 대신호 등가모형을 추출하여 모율을 설계하였다. 모둘은 동삭 주파수 1750-1780 MHz에서 동작하는 저속 보행자용과 고속 차량용의 2가지 종류로 구현하였다. 지속 보행자용 모플은 드레인 바이어스 3.6 V 하에서 출력 전력 23.2 dBm, 효율 34 %, 이득 22.2 dB과 $IMD_3$ 31dBc의 특성을 얻었고, 고속 이동용 모율은 드레인 바이어스 4.2 V 하에서 출력 전력 27.2 dBm, 효율 3 33 %, 이득 21.3 dB과 IMD, 31 dBc의 특성을 얻을 수 있었다 이 전력증폭기 모듈들은 PCS 단말기의 요구 사양을 만족시키는 우수한 특성을 가졌다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.813-822
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• 2009

본 논문에서는 1:2:2의 비대칭 3-stage 도허티 전력 증폭기의 동작을 살펴보고, Freescale사의 4 W, 10 W LDMOSFET을 이용하여 1 GHz에서 구현하였다. 두 번의 최대 효율 특성을 갖는 N-way 도허티 전력 증폭기와 비교 하였을 때, 비대칭 3-stage 도허티 전력 증폭기는 세 번의 최대 효율 특성을 갖도록 함으로써 백 오프된 출력 전력영역에서의 심각한 효율 저하를 극복할 수 있고, 주어진 변조 신호에서의 평균 효율을 최대화 할 수 있다. 효율 특성을 더욱 최적화하기 위해, 역 F급 전력 증폭기를 캐리어 및 피킹 전력 증폭기로 설계하였다. 또한, 적절한 로드모듈레이션 동작을 이끌어내기 위해, 포락선 추적 방법에 근거한 적응 게이트 바이어스 조절 신호를 두 개의 피킹 전력 증폭기에 인가하였다. 8.5 dB의 PAPR을 갖는 802.16e Mobile WiMAX 신호에 대해 제안된 비대칭 도허티 전력 증폭기는 36.85 dBm에서 55.46 %의 높은 효율 특성을 얻었고, -37.23 dB의 우수한 RCE 특성을 유지하였다. 본 논문에서는 처음으로 포화 증폭기와 적응 게이트 바이어스 조절 신호를 비대칭 3-stage 도허티 전력 증폭기에 적용하였으며, 이를 통해 기지국용 고효율 전력 송신기의 설계가 구현 가능함을 성공적으로 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.251-257
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• 2004

연안에서 선박의 안전한 항행과 관제를 위해 선박간 또는 선박과 관제소간의 항행정보를 교환할 수 있도록 하는 AIS(Automatic Identification System)는 운용 방식(Low setting, High setting)에 따라 서로 다른 송신 출력 크기를 가지며, 1 ms(Transmitter Setting Time)안에 각각의 최종 출력 크기 의 20% 이내로 도달하도록 하는 동작 성능을 요구한다. 본 논문에서는 이와 같은 AIS의 송신 출력 특성에 부합할 수 있도록 전력 증폭기 모듈에 적절한 궤환 회로를 제안하고 이를 설계, 제작하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1079-1086
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• 2012

본 논문에서는 반도체형 전력 증폭기의 바이어스를 개선하기 위하여 순차 제어 회로와 펄스 폭 가변 회로를 적용한 X-대역 60 W 고효율 전력 증폭 모듈을 설계하였다. 순차 제어 회로는 전력 증폭 모듈을 구성하는 각 증폭단의 GaAs FET의 드레인 전원을 순차적으로 스위칭하도록 회로를 구성하였다. 드레인 바이어스 전원의 펄스 폭을 RF 입력 신호의 펄스 폭보다 넓게 하여 전력 증폭 모듈의 입력 신호가 있을 때만 스위칭 회로를 순차적으로 구동시킴으로써 전력 증폭 모듈의 열화에 따른 출력 신호의 왜곡과 효율을 향상시킬 수 있다. 60 W 전력 증폭 모듈은 고출력 GaAs FET를 이용하여 전치 증폭단, 구동 증폭단과 주전력 증폭단으로 구성하였으며, 주전력 증폭단은 전력결합기를 이용한 평형증폭기 구조로 구현하였다. 설계된 전력 증폭 모듈은 9.2~9.6 GHz에서 듀티사이클 10 %로 동작시켰을 때 50 dB의 전력 이득, 펄스 주기 1 msec, 펄스 폭 100 us, 출력 전력 60 W에서 동작함에 따라 펄스-SSPA 형태로 반도체 펄스 압축 레이더 등에 적용할 수 있다.