• 한국통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1121-1133
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• 1998

본 논문에서는 출력측의 전류 및 전압 파형 분석을 통한 대신호 전력증폭기의 새로운 설계 방법을 제시하였다. 기존의 고효율 이론인 하모닉 로딩 이론을 좀더 실제 소자에 적합하도록 수정하여 적용하였으며, 전력증폭기의 대신호 동작시 발생하는 바이어스점의 변화를 고려하여 '대신호 입력시의 실제적인 바이어스점'의 개념을 제시하였다. 제시된 이론을 바탕으로 HEMT 소자를 사용하여 2GHz대의 전력증폭기를 제작하였으며, 제작된 증폭기는 2V의 바이어스 전압에 대해 14dBm의 출력과 46%의 드레인 효율, 38%의 전력부가효율 및 7.8dB의 전력이득의 특성을 나타냈다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.361-366
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• 2012

본 논문에서는 TSMC 0.18 ${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 저전력, 5.2 GHz 대역 저잡음 증폭기를 설계하였다. 제안된 회로는 5.2 GHz 대역 저잡음 증폭기 설계를 위해, 공통 게이트 구조를 이용하여 입력 정합을 하였다. 입력 정합단에 캐패시터 크로스 커플링 방법을 사용하여 적은 양의 전류를 흘려 적당한 이득을 얻었다. 추가적인 전력 소비 없이 부족한 이득을 증가시키기 위하여 전류 재사용 방법을 이용하여 공통 게이트 증폭단 위에 공통 소스 구조를 추가하였다. 전류 재사용단의 인덕터의 크기를 줄이기 위하여 캐패시터를 병렬로 연결함으로써 실효 인덕턴스 값을 증가시켜 인덕터의 크기를 줄였다. 제안된 회로는 5.2 GHz 대역에서 17.4 dB의 이득과 2.7 dB의 잡음 지수 특성을 갖는다. 저잡음 증폭기는 1.8 V의 공급 전압에 대해 5.2 mW의 전력을 소비한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권10호
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• pp.892-899
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• 2016

본 논문에서는 $0.25{\mu}m$ GaN HEMT 공정을 사용하여 ETRI에서 개발된 $80{\times}150{\mu}m$의 트랜지스터를 사용하여 X-대역에서 동작하는 50 W급 내부 정합 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 임피던스 변환용 사전 정합 회로를 사용한 로드풀 측정으로 최적의 소스 및 부하 임피던스를 실험적으로 추출하였고, 성능을 예측하였다. 유전율 10.2의 기판을 사용하여 제작된 내부 정합 전력 증폭기의 전력 성능은 펄스 주기 $100{\mu}s$, 듀티 10 %의 펄스 모드 조건에서 측정되었으며, 최대 성능으로는 9.2 GHz에서 47.46 dBm(55.5 W)의 출력 전력과 46.6 %의 전력부가효율이 측정되었다. 9.0~9.5 GHz의 주파수에서 출력 전력은 47~47.46 dBm(50~55.7 W)의 값이 측정되었고, 전력부가효율은 9.0~9.3 GHz에서 43 % 이상, 9.4~9.5 GHz에서는 36 % 이상의 효율이 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.1313-1321
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• 2008

Composite right/left-handed transmission lines(CRLH-TL) 결합기를 이용한 outphasing E급 전력 증폭기를 2.4 GHz 대역에서 동작하도록 설계하였다. CRLH 전송 선로가 포함된 전력 결합기는 2차와 3차 고조파를 억제하여 선형성을 향상시켰다. 또한, 기존의 outphasing 전력 증폭기가 갖고 있던 출력 손실 문제를 해결하여 PAE 측면에서도 이점을 얻었다. 본 연구에서는 14 dBm의 전력이 인가되었을 때 31.8 dBm의 최대 출력 전압을 측정하였으며, 이 때 PAE는 약 50 %로 확인되었다. 선형성 향상을 확인하기 위한 IMD3 측정에서는 일반적인 기존의 ${\lambda}/4$ 전송 선로를 사용하는 outphasing 전력증폭기를 사용하였을 때보다 약 5 dB 정도의 향상을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권3호
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• pp.39-44
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• 2005

무선랜용 전력증폭기의 비선형특성과 출력 ACPR 관계를 분석하기위해, 최대 54Mbps의 전송속도를 가지는 IEEE 802.11g OFDM 변조부와 송신부를 모델링하였다. 2.4GHz 전력증폭기의 비선형특성은 behavioral model을 이용하여 An-to-AM과 AM-to-PM으로 모델링하였으며, 위상 왜곡특성에 따른 출력스펙트럼 특성을 해석하였다. IEEE 802.11g 무선랜 시스템의 요구 출력스펙트럼 마스크를 만족하기위한 P1dB로부터 back-off값을 구하기 위하여 모델링한 위상왜곡 크기에 따른 전력증폭기의 ACPR 특성을 시뮬레이션하고 사전위상 왜곡방식을 이용하여 증폭기의 위상왜곡을 변화시키며 측정한 결과와 시뮬레이션 특성을 비교 제시하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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• pp.150-153
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• 2000

In this paper, we have designed a 2 stage MMIC power amplifier which has flat gains of in-band and reasonable out-band cutoff characteristics using 0.5$\mu\textrm{m}$ MESFET libra교 of ETRI. For the 1st stave, we obtaind P$_{1dB}$ of 9.2 dBm and gain 10.8 dB using 6 finger D-MESFET and P$_{1dB}$ of 18.4 dBm and gain of 10.8 dB using 14 finger D-MESFET for the 2nd stage, which is power matched using LIBRA's embedded TUNER. Also in-band gain flatness and out-band cutoff characteristics are obtained by attaching LC tank in the output matching circuit. The designed 2 stage MMIC power amplifier has bandwidth of 0.95～2.8 GHz, gain of 20 dB and P$_{1dB}$of 17.2 dBm. Especially gain flatness of $\pm$0.8dB was obtained in 1.8～2.5 GHz frequency ranges. And chip size is 1.4$\times$1.4 mm..4 mm.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권8호
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• pp.97-102
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• 2006

본 논문은 이중 모우드 송신기에서 효율을 증가시킬 수 있는 새로운 기법을 제시하였다. 미래의 이중 모우드 송신기는 다른 주파수 대역에서 서로 다른 출력을 갖는 증폭기로 구성되어 진다. 와이브로는 2.3GHz 대역에서 1W의 출력을 갖고 무선랜은 2.4GHz에서 100mW의 출력전력을 갖는다. 본 논문은 단순한 바이어스 스위칭 방법으로 위 두 시스템에서 각각 높은 효율을 얻을 수 있음을 제안하였다. 바이어스 스위칭을 사용하지 않은 증폭기의 경우 20dBm의 출력을 갖는 무선랜 주파수 대역에서 효율이 10%로 나타났으나 바이어스 스위칭을 사용하게 된다면 더 낮은 바이어스에서 35%의 효율을 나타내었다. 따라서 이 기술은 더욱 많은 기능이 융합되는 미래의 다중 대역 단말시스템에 매우 유용할 것이다.

• ETRI Journal
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• 제42권5호
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• pp.781-789
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• 2020

In this study, an E-band low-noise amplifier (LNA) monolithic microwave integrated circuit (MMIC) has been designed using silicon-germanium 130-nm bipolar complementary metal-oxide-semiconductor technology to suppress unwanted signal gain outside operating frequencies and improve the signal gain and noise figures at operating frequencies. The proposed impedance-controllable filter has series (R_s) and parallel (R_p) resistors instead of a conventional inductor-capacitor (L-C) filter without any resistor in an interstage matching circuit. Using the impedance-controllable filter instead of the conventional L-C filter, the unwanted high signal gains of the designed E-band LNA at frequencies of 54 GHz to 57 GHz are suppressed by 8 dB to 12 dB from 24 dB to 26 dB to 12 dB to 18 dB. The small-signal gain S₂₁ at the operating frequencies of 70 GHz to 95 GHz are only decreased by 1.4 dB to 2.4 dB from 21.6 dB to 25.4 dB to 19.2 dB to 24.0 dB. The fabricated E-band LNA MMIC with the proposed filter has a measured S₂₁ of 16 dB to 21 dB, input matching (S₁₁) of -14 dB to -5 dB, and output matching (S₂₂) of -19 dB to -4 dB at E-band operating frequencies of 70 GHz to 95 GHz.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.966-974
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• 2019

본 연구에서는 저전력 영역에서의 효율을 개선하기 위해 바이패스 구조를 갖춘 2.4GHz CMOS 전력 증폭기를 제안한다. 바이패스 구조를 설계하기 위해, 구동 증폭단의 공통 게이트 트랜지스터를 두 개로 분할하였다. 공통 게이트 트랜지스터 중 하나는 고출력 전력 모드를 위한 전력단을 구동하도록 설계된다. 다른 공통 게이트 트랜지스터는 저출력 전력 모드를 위해 전력단을 바이 패스하도록 설계하였다. 측정 된 최대 출력은 20.35 dBm이며 효율은 12.10 %이다. 11.52 dBm의 측정 된 출력에서 효율은 전력증폭단을 바이 패스함으로써 1.90 %에서 7.00 %로 향상됨을 확인하였다. 측정 결과를 바탕으로 제안 된 바이 패스 구조의 타당성을 성공적으로 검증 하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1045-1049
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• 2010

본 논문에서는 2.4 GHz 대역에 적용할 수 있는 초 저전력 저잡음 증폭기를 TSMC 0.18 ${\mu}m$ RF CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 높은 이득과 낮은 전력 소모를 만족하기 위해서 전류 재사용 기법을 사용하였으며, subthreshold 영역에서 문턱 전압보다 낮은 바어이스 전압을 인가함으로써 초 저전력 특성을 구현하였다. 설계된 저잡음 증폭기는 2.4 GHz에서 13.8 dB의 전압 이득과 3.4 dB의 잡음 지수 특성을 나타냈으며, 0.9 V의 공급 전압으로 0.7 mA의 전류를 소모하여 0.63 mW의 초 저전력을 소모하는 결과를 얻었다. 칩 면적은 $1.1\;mm{\times}0.8\;mm$이다.