• 한국통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.944-950
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• 1993

종래에서는 혼합기제작에 수동소자인 다이오드를 이용하였으나 다이오드는 수동소자이므로 변환손실을 가저 IF증폭기를 설치하여야 하는 단점이 있으며 잡음이 커서 DBS 수신기의 전단부에 사용하기에는 적합치 못하다. GaAs MESFET 혼합기는 다이오드 혼합기보다 우수한 잡음지수와 혼변조 level을 얻을 수 있다. 특히 위성에서 직접 수신되는 신호는 아주 미약하기 때문에 수신부 전체의 감도를 향상시키기 위해 저잡음 특성을 갖는 소자가 요구된다. HEMT(High Electron Mobility Transistor)는 진자의 이동도가 매우 빠르므로 GaAs MESFET보다 transconductance가 커서 큰 변환이득과 우수한 잡음특성을 가지며, millimeter-wave주파수 영역에서도 좋은 잡음특성을 나타내고 있다. 본 연구에서는 18 GHz대역까지 사용가능한 저잡음 증폭기용으로 설계된 OKI사의 HEMT소자인 KGF 1860을 이용하여 혼합기를 제작하였고, LO 주파수를 10.6GHz, RF중심주파수를 11.9GHz로하여 설계하여 RF를 11.4 GHz에서 12.2 GHz까지 변화시키면서 측정한 결과 1~l.4 GHz의 IF대역에서 변환이 득을 얻었으며 RF power -20.5.3 dBm, LO power 0.01 dBm에서 최대 변환이 득 3.7 dB를 얻었다. 또한 출력단의 A/4 개방스터브를 제거하였을 경우 RF를 11.1GHz에서 12.7GHz까지 변화시키면서 측정 한 결과 930MHz ~ 1.8GHz 대역에서 최대 변환이 득 1.35dB를 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.924-931
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• 2002

본 논문에서, 기존의 λ/4 전원 전송선로의 접지면에 아령 모양의 DGS(Defected Ground Structure)를 추가한 새로운 형태의 λ/4 전원 전송선로를 제안하였다. DGS A/4 전원 전송선로는 높은 특성 임피던스 값을 유지하면서, 기존의 전원 선로보다 폭은 더 넓어지고 길이는 더 짧아졌다. 제안된 전원 선로가 신호 전송선로에 부착되면, 2차 고조파 성분뿐만 아니라 3차 고조파 성분 역시 감쇄시킬 수 있다. 증폭기에서 고조파 감쇄 특성을 갖는다면, 효율과 선형성이 개선되어진다. 제안된 전원 선로는 IMT-2000 기지국 송신 대역 전력 증폭기에 적용하였다. 본 논문에서는 제안된 새로운 DGS 구조 λ/4 전원 선로를 이용한 전력 증폭기의 검증을 위해, DGS 시뮬레이션과 실험 결과들을 제시하였다. 실험 결과, 기존의 구조에 비해 3차 고조파 성분은 26.5 dB 감쇄되었고, 효율은 약 9.1% 정도 향상되었으며, 3차 혼변조 왜곡 특성은 4.5 dB 개선되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.1186-1193
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• 2005

본 논문은 비대칭 나선 구조의 결함 접지 구조(Defected Ground Structure: DGS)를 이용한 새로운 3 dB 브랜치 라인 하이브리드를 제안하였다. 본 논문에 제시된 3 dB 브랜치 라인 하이브리드는 2차와 3차 고조파 성분을 효과적으로 차단할 수 있는 특성을 갖는다. 또한 고조파 성분뿐만 아니라 저주파 혼변조 성분을 효과적으로 제거할 수 있는 DGS $\lambda$/4 바이어스 라인을 제안하였다. 고조파 차단 특성을 가지는 브랜치 라인 하이브리드 튜너와 바이어스 라인을 이용하여 IMT-2000 기지국 송신 대역에서 동작하는 증폭기의 2차, 3차 고조파 성분을 각각 25 dB과 27 dB 감쇄하였다. 본 논문에서 제시한 회로를 이용하면 기존 방법보다 훨씬 용이한 증폭기의 고조파로드-풀 회로를 쉽게 구현할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.268-275
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• 1999

본 논문에서는 CDMA 방식 중계기용 전력증폭기의 선형특성을 향상시키기 위해 기존의 전치왜곡 방식과 전방귀환 방식을 혼합한 전력증폭기를 설계 제작하였다. CDMA방식의 이동통신 시스템은 기존의 아날로그 셀룰라 방식과는 사용 스펙트럼 대역폭이 훨씬 크며 증폭기의 비선형성에 의한 채널사이의 혼변조 왜곡을 충분히 제거하여야만 통신이 가능하기에 선형성이 우수한 전력증특기가 필수적으로 요구된다. 본 논문에서 제작한 전력증폭기는 37dBm, 2-tone 인가시의 IMD 특성이 -50dBc로써 나타났으며, 불요방사 특성도 IS-95 기준을 만족하는 $fc{\pm}\;885kHz$에서 약 -46dBc, $fc{\pm}\;1.98MHz $ 에서는 약 -52dBc로 나타났다.

• 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.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권1호
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• pp.115-119
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• 2008

본 논문에서는 도허티 전력증폭기의 출력 정합단에 새로운 광전자밴드갭(PBG) 구조를 적용하여 높은 효율을 유지하면서 선형성을 개선시키도록 하였다. 제안된 나선형 PBG 구조는 비평면 제조 공정을 요구하지 않는 유전체 판 위에 패턴을 뜬 2차원의 규칙적인 격자이다. 실험결과를 통해서 보면, 이 구조는 접지 평면에 세 개의 셀을 식각시킨 기본적인 PBG 구조보다 더 넓은 저지대역과 더 높은 저지 특성을 갖는다. 또한 더욱 가파른 스커트 특성을 갖는다. 이 새로운 PBG 구조는 선형성 개선을 위하여 도허티 전력증폭기에 적용되어 질 수 있다. 나선형 PBG 구조를 적용한 도허티 전력증폭기의 3차 혼변조 왜곡(IMD3)은 코드분할 다중접속(CDMA) 응용에서 -33dBc이다. 제안된 PBG 구조가 없는 도허티 전력증폭기와 비교했을 때, PAE는 유지하면서 IMD3은 -8dBc 개선되었다. 더욱이 나선형 PBG 구조는 기본적인 PBG 구조보다 물리적인 크기가 줄어서 전력증폭기의 전체 크기를 줄일 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권9호
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• pp.55-59
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• 2008

본 논문에서는 도허티 전력증폭기의 입력과 출력 단에 PBG와 같은 특성을 보이는 새로운 구조의 커플러를 적용하여 높은 효율을 유지하면서 선형성을 개선하도록 하였다. 제안된 새로운 구조의 커플러는 일반적인 커플러 구조에 2차 고조파 성분을 저지하도록 내부에 주기적인 격자 셀을 삽입함으로써 큰 전파 상수 값을 가진다. 주기적인 격자 셀은 일반적인 대역저지 필터의 LC공진회로와 같은 성질을 나타내고, 높은 등가 커패시턴스 때문에, 커플러의 크기를 줄일 수 있다. 이러한 구조의 커플러는 일반적인 커플러에 비해 면적이 30% 정도 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 높은 2차 고조파 성분을 저지하는 특성을 나타낸다. 새로운 커플러 구조를 적용한 도허티 전력증폭기의 3차 혼변조 왜곡 ($IMD_3$)은 CDMA 응용에서 -31.16 dBc이다. 제안된 커플러 구조가 없는 도허티 전력증폭기와 비교했을 때, PAE는 유지하면서 $IMD_3$은 -6 dBc 개선되었다.

• 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.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권1호
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• pp.50-54
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• 2011

본 논문에서는 고출력 증폭기의 출력 정합단에서 발생하는 2차, 3차 고조파 성분을 억제하여 단일 고출력 증폭기의 선형성을 개선시키고 $3^{rd}$ IMD의 전치 왜곡에 의한 선형성 개선 PAM (Power Amplifier Module)을 제안하였다. 고조파를 억제하기 위해 정합회로는 메타전자파 구조를 갖도록 설계되었으며 2, 3차 고조파가 각각 27 dBc 이상 억제되었다. $3^{rd}$ IMD의 전치 왜곡은 구동 증폭기에서 발생하는 $3^{rd}$ IMD의 위상을 조절하여 -30도가 되도록 하였으며 이때 고출력 증폭기에서 발생되는 $3^{rd}$ IMD와 상쇄를 일으켜 고출력 증폭기 보다 6 dBc 이상 개선된 고조파 성분을 갖도록 설계되었다. 제안된 PAM은 36.98 dBm의 출력 전력과 21.6 dB의 전력 이득, 29.4 %의 전력 효율을 얻었으며 2차 고조파가 -53 dBc로 참조 증폭기에 비해 20dBc 이상 억제되는 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권4호
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• pp.1-9
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• 2007

아날로그 광전송 시스템의 성능평가에 있어 광송신기의 선형성은 매우 중요한 파라미터이다. 본 논문에서는 피드포워드 보상회로를 적용한 광송신기에서 180도 하이브리드 커플러를 사용하여 위상천이기의 좁은 주파수 반응으로 인해 제한되었던 보상 대역폭을 확장한 새로운 방식의 광대역 아날로그 광송신기 특성에 대해 보고한다. 3차 혼변조 왜곡신호의 크기가 10 dB 이상 감소되는 보상 대역폭이 1.6 GHz를 중심으로 약 200 MHz 까지 확장됨을 확인하였다. 보상기법을 적용한 회로의 대역폭 측정은 네트워크 분석기를 활용하여 효율적으로 수행하였으며, 측정결과를 통해 그 효용성을 입증하였다. 디지털용으로 사용되는 저가의 레이저 다이오드를 사용하여 SFDR (Spurious-Free Dynamic Range)이 약 6 dB/Hz 개선됨을 실험적으로 확인하여 본 연구의 유효성을 검증하였다.