• 제목/요약/키워드: 전력 증폭기

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래치구조의 드라이브 증폭단을 이용한 2단 전력 증폭기 (A Two-Stage Power Amplifier with a Latch-Structured Pre-Amplifier)

  • 최영식;최혁환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.295-300
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    • 2005
  • 본 논문에서는 블루투스 Class-1에 응용 가능한 중심주파수 2.4CHz의 2단 Class E 전력 증폭기를 설계하였다. 전력 증폭기는 고효율 특성을 위해 소프트-스위칭을 하는 Class E로 설계하였다. 증폭기 가 포함된 래치-구조의 구동증폭기는 다음단의 전력 증폭기를 소프트-스위칭 모드로 동작시키기 위해 빠른 상승시간과 하강시간의 출력신호를 만든다. 이 구조는 전력 증폭기의 효율특성을 개선시킨다. 제안한 전력 증폭기는 65.8$\%$의 전력부가효율, 20dBm의 출력전력과 20dB의 전력이득을 나타낸다.

출력전력 백-오프 구간을 확장시킨 고출력 고효율 불균형 도허티 전력증폭기 (High Power and High Efficiency Unbalanced Doherty Amplifier used to Extend the Output Power Back-off)

  • 장동희;김지연;김종헌
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.99-104
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    • 2011
  • 본 논문에서 출력 전력 백-오프 구간을 확장하기 위한 고출력 고효율 불균형 도허티 전력 증폭기를 제안하였다. 제안된 불균형 전력증폭기는 기존의 대칭형 도허티 전력증폭기처럼 주 증폭기와 보조 증폭기에 같은 트랜지스터를 사용하는 구조이며 주 증폭기의 출력에 연결되어 있는 ${\lambda}/4$ 변환기의 임피던스를 변형하여서 구간을 확장할 수 있다. 제안된 불균형 도허티 전력증폭기는 기존의 백-오프 출력 구간을 확장하기 위한 비대칭 도허티 전력증폭기와 비교해서 구조가 더 간단함에도 불구하고 유사한 효율과 선형성 특성을 갖는다. 제안된 증폭기의 성능을 증명하기 위해서 CDMA2000 1FA 신호를 입력으로 사용하여 46 W 도허티 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 제작된 불균형 도허티 전력증폭기에서 35 %의 효율과 885 kHz 오프셋 주파수에서 ACPR -34 dBc 그리고 1.98 MHz 오프셋 주파수에서 ACPR -35.6 dBc를 얻었다.

Delay 특성을 고려한 광대역 선형 전력 증폭기에 관한 연구 (A Study On The sideband Linear Power Amplifier Considering Delay Characteristics)

  • 김영훈;양승인
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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    • pp.137-141
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    • 2000
  • 본 논문에서는 전력증폭기의 선형성을 광대역으로 개선하기 위하여 Delay 라인의 영향에 대하여 고려하려다. 사용된 전력 증폭기의 이득은 37dB이고, 3단의 l1W급으로 설계되었다. Error 증폭기는 4단으로 설계되었으며 이득은 55dB이다. 그리고 크기와 위상을조절하기 위한 장치로 Vector modulator를 사용하였으며, 또한 방향성 결합기 및 전력분배기를 설계하였다. 각 모듈을 통합하여 주파수 2.11GHz에서 2.2GHz까지 Delay 특성을 고려한 광대역 선형 전력 증폭기를 설계하였으며 대역폭이 30MHz에 걸쳐 IMD성분의 제거 특성이 25dB이상의 개선 효과를 얻었다.

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차세대 GaN 고주파 고출력 전력증폭기 기술동향 (Technical Trends of Next-Generation GaN Power Amplifier for High-frequency and High-power)

  • 이상흥;김성일;민병규;임종원;권용환;남은수
    • 전자통신동향분석
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    • 제29권6호
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    • pp.1-13
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    • 2014
  • GaN(Gallium Nitride)는 3.4eV의 넓은 에너지 갭으로 인하여 고전압에서 동작이 가능하고, 분극전하를 이용한 캐리어 농도가 높아 높은 전류밀도와 전력밀도를 얻을 수 있으며, 높은 전자 이동도와 포화 속도로부터 고속 동작이 가능하여 고주파 고출력 고효율 소형의 전력증폭기 소자의 재료로 적합하다. 본고에서는 민수 및 군수 겸용 Ku-대역 및 Ka-대역 GaN 고출력 전력증폭기(SSPA: Solid-State Power Amplifier)와 관련된 GaN 전력증폭 소자, GaN 전력증폭기 MMIC(Microwave Monolithic Integrated Circuit), 내부정합 패키지형 GaN 전력증폭기 및 GaN SSPA에 대하여, 국내외 특허 기술동향과 연구개발 기술동향을 중심으로 고찰하고자 한다. 국외의 GaN 고주파 고출력 전력증폭기 기술의 연구동향이나 특허동향을 심층분석하여 연구개발에 활용하고자 한다.

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소나용 1MHz급 LCC 공진형 전력증폭기의 설계 (Design of the 1MHz LCC Resonant Power Amplifier for SONAR)

  • 김병철;목형수;최규하;구현철;허정;이강윤;이정민
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.156-158
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    • 2007
  • 소나용 1MHz급 LCC 공진형 전력증폭기의 설계 방법을 연구하였고 소나와 LCC 전력증폭기에 대한 이해를 돕기 위해 관련 지식이 조사되었다. 전력증폭기는 높은 스위칭 주파수를 고려하여 ZVS 동작 조건을 만족하도록 설계되었으며 변압기를 이용하여 트랜스듀서와의 임피던스 매칭을 이루었다. 설계된 전력증폭기는 Simplorer를 이용한 시뮬레이션을 통하여 전력증폭기 설계 과정의 타당성을 확인하였다.

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EER 구조의 응용과 PBG를 이용한 고효율, 고선형성 Class-F 전력 증폭기 (A Highly Linear and Efficiency Class-F Power Amplifier using PBG and application EER Structure)

  • 이종민;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권2호
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    • pp.81-86
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    • 2007
  • 본 논문에서는 class-F 전력 증폭기의 높은 선형성과 고효율을 얻기 위해 PBG구조와 EER (Envelope Elimination and Restoration) 구조를 적용하였다. class-F급 전력 증폭기의 효율을 개선시키기 위해 EER 구조의 포락선 검파기를 응용하여 전력 증폭기의 구동 전력을 조절하였다. 또한 PBG 구조를 class-F 전력증폭기의 출력단에 적용함으로써 정합회로의 비정합에 의한 고조파 성분들을 제거하여 높은 선형성을 얻었다. 본 논문에서 제안한 PBG 구조의 응용과 EER 구조를 응용한 전력 증폭기 구조는 적응형 바이어스를 이용한 Doherty 전력 증폭기에 비해 PAE가 34.56% 개선되었고 일반적인 Doherty 증폭기에 비해 $3^{rd}$ IMD가 -10.66 dBc 이상 개선되었다.

디지털전치왜곡 기반 고효율 전력증폭기 설계 (High Efficiency Power Amplifier Based on Digital Pre-Distortion)

  • 권기대;윤원식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1847-1853
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    • 2014
  • 이동통신 시스템의 OFDMA 방식은 신호에 대한 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 값의 증가를 가져왔다. 이동통신 시스템 전력 소모의 대부분을 차지하는 전력 증폭기에 대한 효율 개선은 매우 중요한 핵심 기술이다. 전력 증폭기의 선형 특성 개선을 위해 디지털전치왜곡 기술을 사용하였으며, 전력 증폭기의 효율 개선을 위해 비대칭 도허티(Asymmetric Doherty) 방식을 사용하였다. 본 논문에서는 기존 비대칭 도허티 구조와 다른 새로운 구조의 비대칭 도허티 구조를 제안하였다. 제안하는 새로운 구조의 비대칭 도허티 방식에서는 전력 증폭기 구동단을 주경로와 첨두경로로 분리하였으며, 위상 변환기를 이용하여 도허티 증폭기의 전력 결합 특성을 개선하였다. 또한 구동단 첨두 증폭기 gate bais에 대한 포락선 추적 기술을 적용하여 효율을 개선하였다.

전력 증폭기의 왜곡해석 및 개선에 관한 연구 (A study on the high power amplifier Distortion analysis and Improving)

  • 하성재;홍의석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권10A호
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    • pp.1072-1077
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    • 2007
  • 본 논문에서는 전력증폭기의 선형성을 개선하기위해서 전력증폭기에서 발생되는 왜곡을 해석하여 전력 증폭기의 선형성 개선 개념을 제시하고 검증하였다. 연구에서는 전력증폭기를 구동 증폭기와 종단 증폭기로 구분하여 종단 증폭기에서 발생되는 비선형 왜곡 성분을 구동증폭기의 왜곡성분으로 상쇄시키는 개념이 제시된다. 본 논문에서 전력증폭기의 AM to AM은 Power Series로 해석하였으며, AM to PM 왜곡은 Bessel 함수를 이용하여 해석하였다. 본 개념을 검증하기 위하여 셀룰라 대역의 30W 전력 증폭기를 구현하여 검증하였다. 설계 및 제작된 전력 증폭기는 z대역에서 30W@20FA 출력할 경우 스퓨리어스 특성이 51dBc @ 1FA,$20FA{\pm}1.98MHz$의 특성을 나타내었다. 이러한 결과는 10dE의 스퓨리어스 특성 개선을 보였다.

마이크로파용 고효율 Doherty 전력증폭기 설계 (A Design of High Efficiency Doherty Power Amplifier for Microwave Applications)

  • 오정균;김동옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.351-356
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    • 2006
  • 본 논문에서는 마이크로파 대역의 주파수를 이용해 고효율 도허티 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 도허티 전력증폭기는 MRF 281 LDMOS FET를 사용하여 구현하였고, 도허티 전력 증폭기의 성능을 AB급 증폭기만 있을 때와 비교하였다. 측정결과, 구현한 도허티 전력 증폭기는 P1dB 출력전력이 2.3GHz 주파수에서 33.0dBm을 가진다. 또한, 도허티 증폭기는 주파수 $2.3GHz\sim2.4GHz$에서 이득은 11dB, 입력 반사손실 -17.8dB를 얻었다. 설계된 도허티 증폭기는 AB급 증폭기만 있을 때와 비교해서 평균 PAE는 10% 이상 개선됨을 보였고, 설계된 도허티 증폭기의 최대 PAE는 39%를 갖는다.

마이크로파용 고효율 Doherty 전력 증폭기 설계 (A Design of High Efficiency Doherty Power Amplifier for Microwave applications)

  • 오정균;김동옥
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 춘계학술대회 및 창립 30주년 심포지엄(논문집)
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    • pp.91-96
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    • 2006
  • 본 논문에서는 마이크로파 대역의 주파수를 이용해 고효율 도허티 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 도허티 전력증폭기는 MRF 281 LDMOS FET를 사용하여 구현하였고, 도허티 전력 증폭기의 성능을 AB급 증폭기만 있을 때와 비교하였다. 측정결과, 구현한 도허티 전력 증폭기는 PldB 출력전력이 2.3GHz 주파수에서 33.0dBm을 가진다. 또한, 도허티 증폭기는 주파수 $2.3GHz{\sim}2.4GHz$에서 이득은 11dB, 입력 반사손실-17.8dB를 보인다. 설계된 도허티 증폭기는 AB급 증폭기만 있을 때와 비교해서 평균 PAE는 10% 이상 개선됨을 보였고, 설계된 도허티 증폭기의 최대 PAE는 39%를 갖는다.

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