• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권1호
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• pp.68-72
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• 2012

본 논문에서는 Composite Right-/Left-Handed (CRLH) 형태의 Metamaterial 구조의 대역통과여파기를 설계하여 이를 전력증폭기의 출력 정합단에 이용함으로써 고선형 전력증폭기를 구현하였다. 제안된 대역통과여파기는 직렬형태의 캐패시터와 전송선로, 병렬형태의 인덕터와 전송선로로 이루어져 있다. 전력증폭기의 동작대역에서 손실을 최소화하고 CRLH 구조를 이용하여 2차 고조파 성분을 제한시켜 전력증폭기의 선형성을 개선하였다. 또한 협대역 대역통과여파기의 특성을 이용하여 인접채널 누수비 특성 또한 개선하였다. 제안된 전력증폭기는 각각 출력 전력과 2차 고조파, 3차 혼변조, 인접채널 전력누수비는 각각 2.14 GHz에서 38.83 dBm, -61.33 dBc, -54.67 dBc, -51.33 dBc @ 5 MHz, -56.50 dBc @ 10 MHz 의 특성을 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.2697-2702
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• 2014

본 논문에서는 위성 통신 시스템 응용을 위하여 Ku 대역에서 동작 가능한 2W MMIC (monolithic microwave integrated circuit) 전력증폭기를 개발하였다. 2W MMIC 전력증폭기는 WIN (wireless information networking) semiconductor Corp.의 GaAs 기반 PHEMT (pseudomorphic high electron mobility transistor) 공정을 사용하여 개발되었다. 개발된 Ku 대역 2W MMIC 전력증폭기의 측정결과, 13.75 GHz ~ 14.5 GHz의 동작주파수 범위에서 29 dB 이상의 이득, 33.4 dBm 이상의 포화 출력전력을 얻었다. 특히 전력부가효율은 29 %로 기존에 발표된 GaAs 기반 Ku 대역 2W MMIC 전력증폭기 상용 제품들에 비하여 높은 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.184-190
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• 2004

본 논문에서는 UHF 대역 RFID 리더기용 Feedforward형 선형전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 전력증폭기의 선형특성을 높여주기 위하여 주 증폭기와 오차증폭기가 높은 전력이득을 갖도록 2단으로 구성하였다. 전력증폭기의 입력과 출력단의 전력 분배와 합성소자로서 각 각 3-dB와 10-dB coupler를 사용하였으며, 유전율 4.7, 두께 0.8 mm의 FR-4 기판을 이용하여 제작하였다. -11 dBm의 2-tone ($f_1$=915 MHz, $f_2$=916 MHz) 신호입력시 -18.85 dBm의 $IMD_3$ 성분을 얻고 있으며, 이는 feedforward 방식을 적용하지 않았을 때와 비교하여 27 dB 이상의 $IMD_3$성분 제거효과를 보이고 있다. 또한, 890-960 MHz의 주파수대역에서 40 dB 이상의 전력이득과 30 dBm 이상의 출력전력특성을 얻었다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제14권4호
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• pp.23-30
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• 2003

본 고에서는 마이크로파 대역에서 우수한 전력특성을 보이는 GaAs HBT를 이용한 광대역 고출력 전력증폭기 설계에 대하여 살펴본다. GaAs HBT의 전력 소자로서의 장점과 설계시 고려해야 할 단위 전력 소자의 설계, 열적 안정성 문제, 바이어스 회로설계, 그리고 광대역 설계 기법에 대하여 간단히 소개한다. 그리고, 본 연구에서 2~6 GHz 광대역 고출력 전력증폭기를 캐스코드(cascode) HBT를 이용하여 설계하였다. 측정 결과, 2 W의 평균 출력 전력, 10 dB의 이득, 24~43 %의 전력 부가 효율을 얻을 수 있었으며, 칩 크기는 $1.6{\times}2.4 mm^2$로서 매우 작았다. 이 결과를 기존에 개발된 GaAs HBT 광대역 고출력 전력증폭기와 비교 분석하였으며, 칩 면적당 대역폭과 출력 전력, 효율이 아주 우수함을 알 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.46-46
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• 2011

본 논문에서는 전세계적으로 차세대 화합물반도체 플랫폼으로 각광을 받고 있는 GaN 전력소자의 연구개발 동향에 관하여 발표하고자 한다. GaN 반도체는 와이드 밴드갭(Eg=3.4eV)과 고온 안정성($700^{\circ}C$)등 재료적인 특징으로 인하여 고출력 RF 전력증폭기와 고전력용 전력반도체 응용에 큰 장점을 가진다. 전반부에서는 미국, 유럽을 중심으로 한 대형 국책 연구프로젝트등 RF 전력증폭기 연구개발 동향을, 후반부에서는 일본, 미국, 유럽에서 급속도로 진행되는 전력반도체 연구개발 동향에 관하여 알아본다. 이러한 총체적인 동향 분석을 통하여 차세대 반도체의 신시장 개척과 선진입을 위한 GaN 반도체의 연구개발 방향과 상용화의 중요성을 함께 생각해보고자 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권2호
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• pp.215-220
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• 2002

본 논문에서는 DTV 중계기용 Temperature Independent Biasing을 이용한 100 watt급 단위 전력증폭기를 설계한 후, 제작하였다. $20^{\circ}C$에서 $100^{\circ}C$까지의 온도변화에 대하여 단위 전력증폭기의 DC 동작점은 능동 바이어스에 의해서 고정되며, 증폭기의 소모전류의 변화량이 0.6A 이하의 우수한 특성을 얻었다. 제작된 단위 전력증폭기는 12dB 이상의 이득, $\pm$0.5dB 이하의 이득 평탄도, DTV 중계 주파수범위(470-806 MHz)에 걸쳐 15dB 이하의 입.출력 반사손실을 나타내었다. 100 Watt 단위 전력증폭기는 출력 전력이 100 watt일 때 2MHz의 오프셋에서 32dBc 이상의 상호 변조 왜곡(IMD)을 나타내었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.197-202
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• 2023

본 논문은 5G 시스템에 적용되어 인 빌딩, 지하철과 터널등에 사용되는 50 Watts급 중계기용 고효율 전력증폭기 설계 방법과 전기적 특성을 나타내었다. 여기서 설계된 전력증폭기의 종단 트랜지스터는 GaN(gallium nitride)을 사용하여 도허티방식으로 구성하였으며, 선형성을 만족시키기 위해서 DPD(digital predistortion)를 이용하여 혼변조 신호를 제거하였다. 또한, 5G 시스템에서 요구되는 증폭기의 이득 제어와 경보 처리등 다양한 요구사항을 처리하기 위해서 마이크로프로세서가 전력증폭기 내부에 존재하게 설계하였다. 통신사업자가 요구하는 규격의 전력증폭기는 46.5 dBm 출력전력과 증폭기 전체의 효율이 37%가 측정되었고, EVM(error vector magnitude)은 2.3% 그리고 ACLR(adjacent channel leakage ratio)은 52.8 dBc로 측정되어 요구되는 전기적 특성과 다양한 경보조건을 만족하는 것을 확인하였다.

• 정보통신설비학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.42-51
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• 2003

본 논문에서는 무선 LAM 시스템에서 전력증폭기의 위상왜곡에 따른 출력 스펙트럼의 관계에 대해 분석하고자 하였으며, 이를 위해 전력증폭기의 ACPR. 특성과 OFDM방식의 고려사항을 고찰하였다. 또한, OFDM 변조방식과 전력증폭기의 비선형성과의 관계를 알기위해 최대. 54Mbps의 전송속도를 갖는 IEEE 802.11a 규격의 OFDM 변조부와 송신부를 시뮬레이션하였다. 전력증폭기의 비선형 특성은 AM-to-AM과 AM-to-PM으로 모델링 하였으며, 구성된 입력 신호원을 전력증폭기에 인가하여 위상왜곡에 따른 출력 스펙트럼 특성을 분석하였다. 출력 스펙트럼 분석결과 위상왜곡이 증가할수록 전력 증폭기의 AM-to-PM 특성이 $5^{\circ}$일 때 P1dB에서의 출력 스펙트럼은 요구 스펙트럼을 만족하였지만, $10^{\circ}$에서부터 $20^{\circ}$까지의 위상왜곡에서는 요구 스펙트럼을 만족하지 못함을 확인할 수 있었다. 또한, 전력증폭기의 비선형 특성으로 인해 생성되는 주파수 재성장으로 인한 전력증폭기의 출력 스펙트럼은 P1dB에서 만족하지 않는다. 따라서, AM-to-PM 왜곡 정도에 따라 back-off값이 요구되며, OFDM을 이용한 변조부의 경우 더 적은 back-off값이 요구됨을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권1호
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• pp.77-83
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• 2011

본 논문에서는 차세대 무선통신 중계기 및 기지국용 50W급 Doherty 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. Doherty 전력증폭기의 보조증폭기를 구현하기 위하여 Gate 바이어스 조절회로를 사용하였다. Gate 바이어스 조절회로는 보조증폭기를 구현할 수 있으나 Doherty 전력증폭기의 출력특성을 개선하기에는 제한된 특성을 가졌다. 이를 해결하고자 Drain 바이어스 조절회로를 첨가였다. 그리고 Doherty 전력증폭기의 효율을 개선하고자 일반적인 2-way 구조가 아닌 3-way 구조를 적용하여 3-way GDCD(Gate and Drain Control Doherty) 전력증폭기를 구현하였다. 비유전율(${\varepsilon}r$) 4.6, 유전체 높이(H) 30 Mill, 동판두께(T) 2.68 Mill(2 oz)인 FR4 유전체를 사용하여 마이크로스트립 선로와 칩 캐패시터로 정합회로를 구성하였다. 실험결과 3GPP 동작 주파수 대역인 2.11GHz ~ 2.17GHz에서 이득이 57.03 dB이고, PEP 출력이 50.30 dBm, W-CDMA 평균전력 47.01 dBm, 5MHz offset 주파수대역에서 -40.45 dBc의 ACLR로써 증폭기의 사양을 만족하였다. 특히 3-way GDCD 전력증폭기인 일반전력증폭기에 비해 동일 ACLR에 대하여 우수한 효율 개선성능을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.593-596
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• 2015

본 논문은 무선전력전송 시스템에 활용할 수 있도록 낮은 드레인 전압에서 높은 효율을 가지는 class E 전력증폭기를 설계하였다. 붕괴전압이 40 V인 Si MOSFET을 이용하여 드레인 바이어스 전압이 12.5 V인 13.56 MHz 전력증폭기를 설계하였다. 출력 전력 및 효율을 개선하기 위하여 품질계수가 우수한 솔레노이드 인덕터를 제작하여 출력 정합회로에 사용하였다. 발진 방지와 간단한 회로 구성을 위하여 인덕터와 저항으로 입력 정합회로를 구성하였다. 측정 결과, 제작된 전력증폭기는 13.56 MHz에서 38.6 dBm의 출력전력과 16.6 dB의 전력이득, 그리고 89.3 %의 높은 전력부가효율을 보였다.