• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제48권12호
• /
• pp.91-96
• /
• 2011

본 논문에서는 전류 모드 동작에 기반한 IEEE 802.15.4 규격을 만족하는 2.4GHz 저전력 직접 변환 송신기를 제안하고 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 구현하였다. 제안된 송신기는 디지털-아날로그 변환기, 저역통과 필터, 가변 이득 I/Q 상향 혼합기, 구동 증폭기 및 LO 버퍼를 포함하는 주파수 나누기 2회로로 구성되어 있다. 디지털-아날로그 변환기와 저역통과 필터(LPF), 가변이득 I/Q 상향 혼합기의 트랜스컨덕터 단을 하나의 전류 미러 회로로 합친 간단한 구조를 제안하여 전력 소모를 줄이면서 선형성을 향상할 수 있도록 하였다. 구동 증폭기는 캐스코드 타입의 증폭기로 제어 신호를 이용하여 이득을 조절할 수 있게 하였고, 외부 4.8GHz 신호를 받아 주파수 나누기 2 전류 모드 로직 (CML) 회로를 사용하여 2.4GHz I/Q 차동 LO 신호를 생성하도록 설계하였다. 구현한 송신기는 30dB의 이득 조정 범위를 가지면서 0dBm의 최대 출력 신호에서 33dBc의 LO 누설 성분, 40dBc의 3차 하모닉 성분의 특성을 보이며, 구현한 칩의 면적은 $1.76mm{\times}1.26mm$으로 전력소모는 1.2V 단일 전원 전압으로부터 10.2mW이다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제18권8호
• /
• pp.873-879
• /
• 2007

본 논문에서는 Freescale사의 Si-LDMOSFET 4-W 소자를 이용하여 고효율 class-F 전력 증폭기를 구현하였다. Class-F 전력 증폭기를 구현하는데 있어서 모든 하모닉 성분들에 대해 원하는 임피던스를 갖도록 조정하기는 불가능하기 때문에 2차와3차 하모닉 성분만을 조율하여 회로의 간결함과 동시에 상대적으로 높은 효율을 얻을 수 있었다. 또한, 본 논문에 설계된 증폭기는 보다 정확하게 하모닉 성분을 조율하기 위해, LDMOSFET의 대신 호 등가 모델에서 가장 큰 영향을 미치는 drain-source capacitance(Cds)와 bonding inductance(Lb)를 추출하여 하모닉 조율 회로를 설계하였다 제작된 고효율 class-F 전력 증폭기의 측정 결과 drain-efficiency(DE) 65.1%, power-added-efficiency(PAE) 60.3%의 효율을 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.719-725
• /
• 2019

본 연구에서는 2.4-GHz CMOS 전력 증폭기의 저 출력 전력 영역에서의 전력 변환 효율을 개선시키기 위한 이중모드 증폭기 구조를 제안하였다. 이를 위하여 출력 정합 회로 및 발룬의 역할을 하는 출력부 변압기의 1차 측을 두 개로 나누고, 그 중 하나는 전력 증폭단의 출력부와, 나머지 하나는 구동 증폭단의 출력부와 연결 되도록 구성하였다. 이를 통하여, 전력 증폭기가 고 출력 전력 영역에서 동작 할 경우, 일반적인 전력 증폭기 동작과 동일하게 동작 하며, 반대로 전력 증폭기가 저출력 전력 영역에서 동작 할 경우, 전력 증폭단은 작동을 하지 않으며, 구동 증폭단의 출력이 전력 증폭기의 최종 출력부로 전달 되도록 구성하였다. 이 경우, 저출력 전력 영역에서는 전력 증폭단에서의 dc 전력소모가 원천적으로 차단되기 때문에 저출력 전력 영역에서의 전력 변환 효율을 개선시킬 수 있다. 제안하는 구조는 180-nm RFCMOS 공정을 통해 설계된 2.4-GHz 전력 증폭기의 측정을 통하여 그 효용성을 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.116-126
• /
• 2008

본 논문에서는 2.4[GHz]와 5[GHz]로 동작하는 Dual-band WLAN 송신기의 설계에 대하여 기술한다. Dual-band WLAN 송신기는 2.4[GHz] 대역과 5[GHz] 대역에서 각각 동작할 수 있도록 설계되었다. 이중대역의 구조를 갖는 송신 부는 2.4[GHz] 과 5[GHz] 주파수에서 동작하는 증폭기와 두 개의 VCO(Voltage Controlled Oscillator)또는 주파수 가변 범위가 매우 넓은 VCO를 사용해야 한다. 이 문제는 크기와 소비전력으로 나타나며, 이를 해결하기 위하여 이중대역 송신 모듈을 제안하였다. 이 송신부는 단일 송신 블럭을 사용하여 입력되는 주파수와 인가하는 바이어스 전압에 따라, IEEE 802.11b/g의 2.4[GHz] 대역신호에 대해서는 증폭기로 동작하고 IEEE로 802.11a의 5.8[GHz] 대역신호는 주파수 체배 방식을 이용하여 출력신호를 얻도록 설계하였다. 출력스펙트럼은 중심주파수에서 각각 +11[GHz], +20[MHz], +30[MHz] offset인 주파수에서 적응형 방식이 아닌 경우와 비교하여 4[dB], 6[dB], 16[dB]의 ACPR특성이 향상되었으며, IEEE 802.11a 무선 랜 송신스펙트럼 마스크 규격을 만족하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제3권1호
• /
• pp.42-46
• /
• 2003

In this paper, an MMIC broadband amplifier for wireless communication systems has been developed by using an active feedback method. This active feedback operates at much higher frequencies than a method by a spiral inductor feedback and its size is independent of the inductance value. The MMIC broadband amplifier was designed using a $0.5{\;}{\mutextrm{m}}$ MESFET library. The fabricated chip area was $1.4{\;}mm{\;}{\times}{\;}1.4{\;}mm. Measurement showed a gain of 18 dB with a gain flatness of ${\pm}3$ dB in a 1.5 GHz~3.5 GHz band. The maximum output power and the minimum noise figure were 14 dBm and 2.5 dB in the same band, respectively.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
• /
• pp.553-554
• /
• 2006

In this paper, 77 GHz CPW power amplifier MMIC, which are consisted of a 2 stage driver stage and a power stage employing $8{\times}50um$ gate width, have been successfully developed by using 120nm $In_{0.4}AlAs/In_{0.35}GaAs$ Metamorphic high electron mobility transistors (MHEMTs). The devices show an extrinsic transconductance $g_m$ of 660 mS/mm, a maximum drain current of 700 mA/mm, and a gate drain breakdown voltage of -8.5 V. A cut-off frequency ($f_T$) of 172 GHz and a maximum oscillation frequency ($f_{max}$) of over 300 GHz are achieved. The fabricated PA exhibited high power gain of 20dB only with 3 stages. The output power is measured to be 12.5 dBm.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제48권1호
• /
• pp.92-96
• /
• 2011

본 논문에서는 CRLH 구조의 대역통과여파기를 이용하여 선형성이 개선된 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 구조를 이용한 대역통과여파기외 구조는 윗변에는 인터디지트 형태의 신호선으로, 아랫면에는 CSRR 형태의 구조로 이루어져 있으며 via를 통해 윗면과 아랫면이 연결되어 있다. 전력증폭기의 동작대역에서 손실을 최소화하고 CRLH 전송 선로를 이용하여 2차 고조파 성분을 제한시켜서 전력증폭기의 선형성을 개선하였다. 2.l4GHz에서 동작하는 전력증폭기의 측정된 출력 전력은 33dBm 기준으로 2차 고조파는 -53.527 dBc, 3차 혼변조 신호는 -36.16 dBc, 부가전력효율은 33.14% 가 측정되었으며, 이는 기존의 전력증폭기에 비해 2차 고조파는 약 16 dB, 3차 혼변조 신호는 약 12 dB 개선되었다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제44권3호
• /
• pp.92-97
• /
• 2007

스위칭 모우드 증폭기를 마이크로파 대역에서 이용하고자 하는 많은 연구가 있으며, 이러한 증폭기 중 E급 증폭기는 이론적으로 스위칭 동작을 통해 100%의 효율을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 2.4GHz 대역 마이크로파 E급 증폭기로 출력 전력이 17.6dBm, 66%의 전력부가효율을 갖는 설계된 증폭기를 무선 랜 송신부에서 사용하기 위해 증폭기의 비선형 왜곡을 보상하고자 테이블 참조기법(Look Up Table)을 이용한 기저대역 사전왜곡 기법을 적용하였다. 설계된 증폭기는 -3dBm의 입력 무선랜신호를 인가하였을 때 출력스펙트럼 측정 결과가 IEEE 무선랜 스펙트럼 마스크 표준규격을 만족하며, 기저대역 사전왜곡을 적용하였을 때 중심주파수에서 20MHz offset인 주파수에서 최대 5dB의 ACPR 특성이 향상되었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.50-59
• /
• 2016

본 논문은 $0.11{\mu}m$ CMOS 공정을 이용한 4세대 통신용 광대역 고 선형 전력 증폭기의 설계와 구현에 관해 기술한다. 1:2 트랜스포머(transformer)를 사용하여 출력단 매칭을 구현하였고, 인터 스테이지(inter-stage) 매칭에서 선형성을 고려한 설계가 포함되었다. 1.8 GHz에서 2.3 GHz까지, 10 MHz의 대역폭을 가지는 LTE 16-QAM 신호를 이용하여 측정한 결과, 인접채널 누설 비(ACLR)가 -30 dBc 이하일 때 27.3 dBm 이상의 선형 출력 전력을 얻을 수 있었고, 같은 조건에서 입력 신호 전력을 고려한 효율(PAE)은 최소 26.1 %로 나타남을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제19권8호
• /
• pp.807-813
• /
• 2008

본 논문에서는 선형성 증가를 위해 도허티 증폭기의 게이트 바이어스를 조정하는 방식을 제시하였다. 도허티 증폭기의 선형성 향상은 출력 결합 지점에서의 고조파 상쇄를 통해 이루어진다. 하지만 고조파의 상쇄는 그 크기와 위상이 출력 지점에서 같은 크기와 서로 다른 위상을 가지고 있어야 이루어질 수 있는데, 넓은 출력 전력 범위에서 위와 같은 조건을 만족시키는 것은 쉽지 않다. 선형성 증가를 위해 도허티 증폭기의 캐리어 증폭기와 피킹 증폭기의 선형성 특성을 입력 전력과 각 증폭기의 게이트 바이어스를 조정함으로써 살펴보았다. 살펴본 특성을 기본으로 하여 고조파 상쇄 전력 범위를 증가시키기 위해, 각 전력 레벨에 맞는 게이트 바이어스를 증폭기에 인가하였다. 게이트 바이어스 제어를 통한 선형성 향상을 알아보기 위해, 2.345 GHz에서 Eudyna사의 10-W PEP GaN HEMT EGN010MK 소자를 이용하여 도허티 전력 증폭기를 설계하였고, $P_{1dB}$로부터 10 dB back-off 지점인 33 dBm에서 고효율과 고선형성을 위해 최적화 되었다. WCDMA 1-FA 신호에 대해 제안된 게이트 바이어스 컨트롤 된 도허티 증폭기는 2.8 dB의 선형성 개선을 확인할 수 있었으며, 26 %의 PAE를 확인할 수 있었다. 또한, 802.16-2004 신호에 대해 RCE가 2 dB 증가됨을 확인할 수 있었다.