• 제목/요약/키워드: 초고주파 전력증폭기

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전력증폭기를 위한 능동 바이어스 모듈 개발

  • 박정호;이민우;고지원;강재욱;임건
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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    • pp.301-302
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    • 2006
  • 초고주파 전력 증폭기의 바이어스 전압을 조절하여 온도 변화에 따른 드레인(Drain) 전류의 변화를 억제하기 위한 저가의 능동 바이어스 모듈을 개발한다. 능동 바이어스 모듈을 5 W급 초고주파 전력증폭기에 적용하였을 경우, $0{\sim}60^{\circ}C$까지의 온도변화에 대하여 소모전류 변화량은 0.1 A 이하로 되어야 한다. 본 기술 개발 대상인 능동 바이어스 모듈의 성능 시험을 위한 대상 전력증폭기는 $2.11{\sim}2.17GHz$ 주파수 대역에서 32 dB 이상의 이득과 ${\pm}0.1\;dB$ 이하의 이득 평탄도, -15 dB 이하의 입.출력 반사손실을 가진다.

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열차 후부 감시제어 시스템용 2W급 RF 전력증폭기 개발 (A Development of 2W-RF Power Amplifier for the End-of-Train Monitoring System)

  • 안훈;강병권;김선형
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2000년도 추계종합학술대회논문집
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    • pp.237-240
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    • 2000
  • 본 논문에서는 ISM(Industrial Scientific Medical) 대역 424MHz부터 429MHz까지의 범위에서 동작하는 열차 후부 감시제어 시스템용 RF 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 424MHz대역에서의 2W급 대전력 증폭기의 설계방법으로는 Double Stub Tuner구조를 이용하여 최적 부하 임피던스를 추출하는 방법을 제시하였고, 초고주파 시뮬레이터인 Serenade8.0을 사용하여 Drive_amp와 LPF를 설계하였다. 제작된 Drive_amp와 LPF의 성능 및 특성은 시뮬레이션 한 결과와 거의 일치하였으며, 대전력 증폭기의 측정결과로는 추출하고자 하는 출력 레벨인 33㏈m을 얻을 누 있었고, 원신호의 Hamonic 주파수 성분과는 40.34㏈c의 결과를 보임으로써 안정된 전력증폭기를 구현하였다.

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마이크로/밀리미터파 대역에서 전력증폭기의 효율향상을 위한 MEMS 튜닝회로 (MEMS TUNING ELEMENTS FOR MICRO/MILLIMETER-WAVE POWER AMPLIFIERS)

  • 김재흥
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2003년도 하계학술대회
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    • pp.269-271
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    • 2003
  • 초고주파/밀리미터파 대역에서 전력증폭기의 효율을 향상시키기 위해 MEMS 튜닝회로를 설계하였다. MEMS 튜닝회로의 효과를 확인하기 위해 2차 및 3차 고조파를 억제할 수 있도록 3-stub Class-E 증폭기를 설계하였으며 또한 설계된 증폭기에 대해 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션의 결과로서 8GHz에서 14dBm입력에 대해 MEMS가 적용된 증폭기의 성능은 PAE=66 9%, drain efficiency=75.89%, 그리고 출력 P=23.37 dBm을 얻었다. 또한 FET의 기생리액턴스의 변화에 대해서 MEMS 튜닝회로의 효율증대효과를 확인하였다. 결론적으로 이 연구에서 제안된 새로운 방법을 통해 증폭기의 효율향상을 위한 효과적인 방법이 될 수 있음 보여 주었다.

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RF전력 증폭기의 온도 변화에 따른 Drain 전류변동 억제를 위한 능동 바이어스 회로의 구현 및 특성 측정 (The RF Power Amplifier Using Active Biasing Circuit for Suppression Drain Current under Variation Temperature)

  • 조희제;전중성;심준환;강인호;예병덕;홍창희
    • 한국항해항만학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.81-86
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    • 2003
  • 본 논문은 초고주파 전력증폭기용 LDMOS(Lateral double-diffused MOS) MRF-21060소자의 게이트 바이어스 전압을 조절하여 온도 변화에 따른 드레인(Drain) 전류의 변화를 억제하기 위한 PNP 트랜지스터를 사용하여 능도 바이어스 회로 구현하였다. MRF-21060을 구동하기 위한 방법으로서는 AH1과 평형증폭기인 A11을 사용하여 구동 증폭단을 설계.제작하였다. 제작된 5W 초고주파 전력증폭기는 0~$60^{\circ}C$까지의 온도변화에 대하여 소모전류 변화량이 수동 바이어스 회로에서 0.5A로 높은 반면, 능동 바이어스 회로에서는 0.1A이하의 우수한 특성을 얻었다. 전력증폭기는 2.11~2.17GHz주파수 대역에서 32dB 이상의 이득과 $\pm$0.09dB이하의 이득 평탄도가 나타났으며, -19dB이하의 입.출력 반사손실을 가진다.

위성통신용 광대역 저잡음증폭기의 구현 및 성능평가에 관한 연구 (A Study on Implementation and Performance of the Low Noise Amplifier for Satellite Mobile Communication System)

  • 전중성;김동일;배정칠
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.67-76
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    • 2000
  • 본 논문에서는 INMARSAT 수신주파수인 1525-1545 MHz와 전세계 측위 시스템 수신주파수 15751 MHz 대역에서 초고주파용 수신장치로 사용되는 L-BAND(1525-1575 MHz)용 저잡음증폭기를 저항 결합회로를 사용하여 구현하였다. 사용된 저항 결합회로는 반사되는 전력이 정합 회로내의 저항에서 소모되므로 반사계수가 작아지고, 안정도도 개선되며, 또한 저잡음증폭기의 설계시 입력단 정합이 용이하였다. 저잡음증폭기의 구현에는 GaAs FET인 ATF-10136과 내부정합된 MMIC인 VNA-25를 이용하였으며, 알루미늄 기구물 안에 초고주파 회로와 자기 바이어스 회로를 함께 장착시켰다. 이렇게 제작된 저잡음증폭기는 32 dB의 이득, 0.8 dB 이하의 잡음지수와 18.6 dBm의 P1dB 출력을 얻었다.

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직렬 피드백 기법을 이용한 저잡음 증폭기의 구현에 관한 연구 (A Study on the Fabrication of the Low Noise Amplifier Using a Series Feedback Method)

  • 김동일;유치환;전중성;정세모
    • 한국항해학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.53-60
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    • 2001
  • 본 논문에서는 IMT-2000 수신주파수인 2.13~2.16 GHz 대역에서 초고주파용 수신장치로 사용되는 저잡음증폭기를 ㅈㄱ렬 피드백 기법과 저항결합회로를 이용하여 구현하였다. GaAs FET(Field Effect Transistor)의 소스단에 부가한 직렬 피드백은 저잡음증폭기의 저잡음특성과 입력반사계수가 작아졌으며, 또 저잡음증폭기의 안정도도 개선되었다. 저항결합회로는 반사되는 전력이 정합 회로내의 저항에서 소모되므로 입력단정합이 용이하였다. 저잡음증폭기의 저잡음증폭단은 GaAs FET인 ATF-10136, 고득증폭단은 내부정합된 MMIC인 VNA-25를 사용하였으며, 알루미늄 기구물 안에 유전율 3.5인테프론 기판에 초고주파회로와 자기바이어스 회로를 함께 장착시켰다. 이렇게 제작된 저잡음증폭기는 30 dB이상의 이득, 0.7dB 이하의 잡음지수, 17 dB의 Pldb, 1.5 이하의 입출력 정재파비를 얻었다.

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광대역 디지털TV 중계기용 100 Watt 고출력증폭기의 구현 및 특성 측정에 관한 연구 (Implementation and Evaluation of the 100 Watt High Power Amplifier for Broadband Digital TV Repeater)

  • 전중성
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제31권5호
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    • pp.575-582
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    • 2007
  • In this paper, a 100 Watt high power amplifier has been implemented and performed evaluation, which is operating at UHF band ($470\;{\sim}\;806\;MHz$) for Digital TV repeater. To achieve increase of bandwidth and high power capability, 3-way power combiner and divider of Wilkinson type was adopted. In order to measure the fabricated 100 Watt power amplifier, the estimation technique function which makes equivalent mask was used. As a result of the measurement, the existence of pilot signal is confirmed and the signal transmitted at the rated output power 100 Watt is brought out the flat feature through 6 MHz bandwidth. and it resulted that its value was less than -47 dB at the edge of radiation channel and less than -110 dB at more than 6 MHz position from channel edge.

낮은 입력 정재파비와 잡음을 갖는 수동 및 능동 바이어스를 사용한 저잡음증폭기에 관한 연구 (LNA Design Uses Active and Passive Biasing Circuit to Achieve Simultaneous Low Input VSWR and Low Noise)

  • 전중성
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권8호
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    • pp.1263-1268
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    • 2008
  • In this paper, the low noise power amplifier for GaAs FET ATF-10136 is designed and fabricated with active bias circuit and self bias circuit. To supply most suitable voltage and current, active bias circuit is designed. Active biasing offers the advantage that variations in the pinch-off voltage($V_p$) and saturated drain current($I_{DSS}$) will not necessitate a change in either the source or drain resistor value for a given bias condition. The active bias network automatically sets a gate-source voltage($V_{gs}$) for the desired drain voltage and drain current. Using resistive decoupling circuits, a signal at low frequency is dissipated by a resistor. This design method increases the stability of the LNA, suitable for input stage matching and gate source bias. The LNA is fabricated on FR-4 substrate with active and self bias circuit, and integrated in aluminum housing. As a results, the characteristics of the active and self bias circuit LNA implemented more than 13 dB and 14 dB in gain, lower than 1 dB and 1.1 dB in noise figure, 1.7 and 1.8 input VSWR at normalized frequency $1.4{\sim}1.6$, respectively.

Potentially Unstable한 GaAs FET를 이용한 광대역 마이크로파증폭기에 관한 연구 (A Study on the Broadband Microwave Amplifier Design Using Potentially Unstable GaAs FET)

  • 홍재표;조영기;손현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.19-26
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    • 1987
  • Potentially unstable한 GaAs FET를 사용하여 3~4GHz에서 평탄한 이득특성을 갖는 광대역 초고주파 증폭기를 설계하였다. 입력정합회로는 유용전력이득이 14dB인 원을 사용하여 안정한 영역에 존재하도록 설계하였다. 출력정합회로는 최대전력이 전달되고 또한 안정한 영역에 존재하도록 Fano의 대역통과 정합이론을 사용하여 설계하였다. 전송 전력이득 및 $S_11$$S_22$의 실험치는 이론치와 거의 유사한 특성을 나타내었다.

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연성 인쇄 회로 기판을 이용한 초고주파 MEMS 송신기 연구 (A RF MEMS Transmitter Based on Flexible Printed Circuit Boards)

  • 명성식;김선일;정주용;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.61-70
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    • 2008
  • 본 논문에서는 멤스 기술의 하나인 연성 인쇄 회로 기판을 이용하여 임의의 형태로 변형이 가능한 초고주파 멤스 송신기를 제안하였다. 연성 인쇄 회로 기판은 그 무게가 가볍고 두께가 얇아 경량 소형화 모듈을 만드는데 유리한 장점이 있다. 또한, 연성 인쇄 회로 기판은 종이와 같이 유연한 특성을 가지고 있어 평면이 아닌 임의의 곡면 등에 실장할 수 있는 장정을 가지고 있다. 본 논문에서는 근거리 센서 네트워크 구성을 위한 직교 주파수 분할 다중 전송 방식을 위한 선형 무선 송신기를 설계 제작하였다. 송신 모듈의 능동 회로는 전력효율이 높고 선형성이 우수하여 전력 증폭기에 많이 사용되고 있는 InGaP/GaAs HBT 공정을 사용하여 설계 및 제작하였으며, 매칭 회로 및 필터 등의 수동 회로는 연성 인쇄 회로 기판에 직접 집적화 하여 제작하였다. 제작된 멤스 송신기는 EVM 특성을 통하여 시스템 성능을 분석하였다.