• 제목/요약/키워드: 포락선 추적 증폭기

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샐룰러용 단말기의 포락선 추적 증폭기의 효율 개선회로에 관한 연구 (Study of Improved Efficiency Circuit for Envelope Tracking Amplifier in Cellular Radio Handset)

  • 정병구;강인호;심준환;박동국;김주연
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권9호
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    • pp.44-50
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    • 2002
  • 최근 RF 입력레벨의 크기에 따라 공급되는 바이어스를 변화시켜 효율을 개선하는 포락선 추적 증폭기를 CDMA방식을 채택하는 단말기의 전력증폭기로 사용하려고 시도되고 있다. 그러나 포락선 추적 증폭기는 바이어스가 변함에 따라 증폭기의 입력과 출력 임피던스가 변화되어 이득이 감소하고 효율이 떨어지며 VSWR특성이 악화되는 본질적인 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 부정합 문제와 증폭기에서의 이득 및 효율을 개선한 2가지 형태의 포락선 추적증폭기를 제안하였다. 실험적으로 바렉터 다이오드를 이용한 포락선 증폭기의 경우 이득은 약 7dB 개선되었으며, 전력소모는 일반 전력 증폭기에 비해 약 60%개선되었고, 베이스 전압 변화형 포락선 추적 증폭기의 경우 전력 소모는 40%, 이득은 9dB의 개선 효과가 있었다.

포락선 추적 WCDMA 기지국 응용을 위한 전력증폭기 모듈 (Power Amplifier Module for Envelope Tracking WCDMA Base-Station Applications)

  • 장병준;문준호
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.82-86
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    • 2010
  • 본 논문에서는 포락선추적 기능을 갖는 WCDMA 기지국에 사용될 수 있는 GaN FET를 이용한 전력증폭기 모듈을 설계하고, 제작 및 측정결과를 제시하였다. 개발된 전력증폭기 모듈은 소신호 RF 신호를 입력받아 고이득 MMIC 증폭기, 구동 증폭기 및 전력 증폭기 등을 거쳐 10W 이상의 출력을 생성할 수 있다. 또한, Envelope Tracking 응용을 위해서 최종 전력증폭기의 Drain 전압이 가변되어도 전체 모듈이 안정적으로 동작할 수 있도록 발진방지회로, Isolator, 음전압 우선인가 바이어스 회로가 설계되었다. 모든 바이어스 회로와 RF회로를 $17.8{\times}9.8{\times}2.0\;cm3$ 크기의 하우징 안에 집적화하여 소형화시켰다. 측정결과 바이어스 전압이 4V에서 28V까지 가변할 경우 30dBm에서 40dBm까지 출력이 가변되면서도 35%이상의 일정한 효율 특성을 나타내어 포락선 추적 기능을 수행할 수 있음을 확인하였다.

효율 향상을 위해 포락선 추적 기술을 이용한 비대칭 포화 3-Stage 도허터 전력 증폭기 (Asymmetric Saturated 3-Stage Doherty Power Amplifier Using Envelope Tracking Technique for Improved Efficiency)

  • 김일두;지승훈;문정환;손정환;김정준;김범만
    • 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.

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.