• 한국전자파학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.8-11
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• 2019

본 논문에서는 Wolfspeed사(社)의 CGHV1J070D GaN HEMT를 사용하여 Ku-대역에서 동작하는 50 W급 내부 정합 전력증폭기를 설계하고 제작하였다. 전력 트랜지스터를 구성하는 단위 트랜지스터 셀의 출력 신호 간 크기와 위상을 맞추기 위해 슬릿과 비대칭 T-junction을 입출력 정합회로에 사용하였다. 비유전율이 40과 9.8인 두 종류의 박막 기판을 사용하여 제작된 내부 정합 전력증폭기는 펄스 주기 $330{\mu}s$, 듀티 6 %의 펄스 모드 조건에서 전력 성능이 측정되었으며, 16.2~16.8 GHz에서 50~73 W의 포화 출력 전력과 35.4~46.4 %의 드레인 효율, 4.5~6.5 dB의 전력 이득을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2241-2248
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• 2011

본 논문에서는 고출력 및 고효율 특성을 지니는 질화갈륨(gallium nitride, GaN) 고출력 트랜지스터 소자를 이용하여 WiMAX 및 LTE(long term evolution) 시스템에 사용 가능한 60watt급 고출력증폭기 모듈을 팔렛트(palette) 타입으로 개발한 결과에 대하여 기술한다. 높은 이득을 얻기 위한 라인업(lineup) 구성을 위해 저전력이면서 고이득을 지니는 전치증폭단, 8watt급의 GaN 구동증폭단, 그리고 30watt급 GaN 소자 2개를 도허티(doherty) 구조로 구성한 60watt 고출력증폭단을 사용하였으며, 이로부터 2.5~2.68GHz에서 61.4dB의 이득과 ${\pm}$0.075dB의 우수한 이득 평탄도를 얻었다. 특히 구동단과 고출력증폭단은 고효율 및 고출력 특성의 GaN 소자를 사용하였고, 또한 추가적인 효율 개선을 위해 도허티 구조를 적용함으로써 보다 높은 효율을 가지도록 하였다. 현재 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 WiMAX 신호를 사용하여 제작된 팔렛트 타입의 증폭기 모듈의 성능을 측정하였는데, RRH(remote radio head) 타입으로 구성된 사용 예에서 WiMAX 변조 신호 10watt 출력 기준으로 약 37~38%의 효율을 나타내었다. 제작된 증폭기 모듈을 디지털 전치왜곡기(digital predistorter, DPD)와 연동하여 시험한 결과 WiMAX 변조 신호 10watt 출력에서 ACLR은 46dBc 이상의 특성을 지닌다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.1-10
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• 2006

본 논문에서는 2.4GHz 대역에서의 응용을 위한 광대역 RF 모들을 설계하고 제작하였다. 무선 주파 신호를 중간 주파수로 변환하기 위한 RF 모듈은 3단 증폭기로 이루어진 저잡음 증폭기(LNA), 단종단 게이트 믹서, 정합 회로, 헤어핀 라인 대역 통과 필터, 쳬비셰프 저역 통과 필터로 구성하였다. 저잡음 증폭기는 높은 이득과 안정도를 갖도록 설계하였으며, 단종단 게이트 믹서는 높은 변환이득과 넓은 동작 영역을 갖도록 설계하였다. 광대역 RF모듈의 해석에서는 복합화된 하모닉 밸런스드 기법을 사용하여 RF모듈의 동작 특성을 해석하였다. 설계된 RF 모듈은 55.2dB의 변환이득, 1.54dB의 낮은 잡음 특성, $-120{\sim}-60dBm$의 넓은 RF전력 동작 영역, -60dBm의 낮은 고조파 성분 그리고 RF, IF, LO포트 간에 우수한 분리 특성을 갖는다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.1262-1270
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• 2007

본 논문에서는 feedforward와 post-distortion 기법을 이용하여 평형 증폭기 내에서 발생하는 혼변조 왜곡 성분을 제거할 수 있는 새로운 왜곡 상쇄 메커니즘인 cross post-distortion 선형화 기법을 제안한다. 출력 동적 영역과 대역폭 측면에서 제안하는 선형화 방식은 기존의 feedforward 방식에 뒤지지 않는 성능을 가지고 있으면서 상대적으로 높은 효율을 제공한다. 이론적 뒷받침을 위해 제안하는 시스템과 feedforward 방식의 전력 증폭기와 오차증폭기의 전력 용량을 비교 분석하였고, IMT-2000 대역에서 실제 구현을 통하여 이를 실험적으로 뒷받침하였다. 최대 출력 전력 240 W의 기지국용 상용 대전력 증폭기에 적용했을 때, wideband code division multiple access (WCDMA) 4FA 신호에 대하여 평균 출력 전력 40 dBm에서 약 18.6 dB의 개선 효과를 얻었다. 제작된 전력 증폭기는 WCDMA 신호 기준으로 feedforward 방식에 비해 약 2 % 개선된 효율을 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.789-794
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• 2011

본 논문에서는 7.9 GHz~8.4 GHz 에서 동작하는 위성통신용 X-밴드 TWT의 AM-AM과 AM-PM 변환특성을 분석하고 선형화기를 이용하여 선형성과 IMD 특성을 개선하였다. 선형화기를 포함하는 TWT는 개선된 AM-AM과 AM-PM 변환특성을 나타내며, 1 dB 압축점은 12.3 dB, $2.0^{\circ}/dB$ 위상왜곡점은 10 dB 개선되었다. 또한 동작출력에서 3차 상호변조 특성인 IMD3는 16.2 dB 개선되어 37.0 dBc로 측정되었다. 또한, 고출력 증폭기의 IMD 측정 방안을 제시하고, TWT의 AM-PM 왜곡 특성을 보상하여 출력전력과 선형 특성을 개선할 수 있음을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.323-331
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• 1997

본 논문에서 고효율 평형 증폭기는 기본적으로 두 개의 FET와 입력 전력 분배기, 출력 전력 결합기, 입력 정합회로, 출력 정합회로, 2차 고조파 상호 연결 회로로 구성된다. 2차 고조파 상호 연결 회로는 FET출력 정합회 로의 출력 단자사이에 끼워지므로 2차 고조파 정재파는 두 FET 출력사이에서 발생된다. 전기벽 종단은 단락 회로 종단과 등가이고 고효율을 얻기 위해 펼요한 FET 출력 종단 조건 실현이 가능하다. 실험 결과 증폭기는 1.75 G GHz에 맞추어 설계, 제작되었고 실험 결과 2차 고조파 성분은 기본파에 비해 약 20 dBc 이상을 나타냈고 왜곡 이 1% 이하이다. 또한 약 3W의 출력을 얻었고, 이 출력점에서 75 %의 효율을 얻을 수 있었다. 증폭기의 입력, 출력 VSWR은 각각 1. 27, 1.18을 나타내었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.489-490
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• 2006

This paper presents a switch type 2.4/5.8 GHz dual band low-noise amplifier, designed with $0.13{\mu}m$ RF CMOS technology. Using MOS switch allows the LNA to have two different input transconductance and output capacitance modes. Given supply voltage of 1.2 V, the simulation exhibits gains of 8.1 dB and 17.1 dB, noise figures of 3.1 dB and 2.57 dB and power consumptions of 13.0 mW and 10.2 mW at 2.4 GHz and 5.8 GHz, respectively.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권4호
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• pp.437-441
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• 2003

본 논문에서는 IMT-2000 기지국용 30 W 전력증폭기를 구현하고 전파흡수제를 사용하여 발진과 상호간섭에 의한 신호의 왜곡을 제거하므로써 이득평탄도 및 상호 변조 왜곡을 개선하였다. 사용된 전파흡수체의 흡수능은 3.6 GHz 대역에서 -10 dB이하, 2.3 GHz 대역에서 -4 dB 이하가 측정되었다. 기존의 전력증폭기의 특성을 측정한 결과 이득은 57.37 dB(측정시 40 dB 감쇠기 부가)이상, 이득평탄도는 $\pm$0.33 dB였으며, 출력의 세기가 33.3 W일 때 IMD 특성은 27 dBc 로 나타났다. 한편 전력증폭기의 최종단인 고출력 전력결합기 부분에 전파흡수체를 부착한 후의 이득은 약 58.43 dB(측정시 40 dB 감쇠기 부가)이상, 이득평탄도는 $\pm$0.0935 dB 가 나타났으며, 출력이 33.3 W 일 때 3차 IMD 성분은 약 29 dBc 였다. 측정 결과 전파흡수체를 사용하였을 경우와 사용하지 않았을 경우 이득은 1 dB, 이득평탄도는 0.3 dB, IMD 특성은 1.77 dBc 가 각각 개선됨을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권11A호
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• pp.902-911
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• 2003

에미터 면적이 2.0${\times}$20 $\mu\textrm{m}$$^2$인 단위 InGaP/GaAs HBT power cell을 이용하여 IMT-2000 단말기용 MMIC 2단 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 온도 변화에 따른 전력증폭기의 RF 특성 변화를 보상시킬 수 있으며, 외부 조절 전압으로 대기전류를 줄일 수 있는 능동 바이어스 회로를 채택하였다. HBT의 실측정 S 파라미터와의 fitting을 통하여 비선형 등가 회로 파라미터를 추출하였고, load-pull 시뮬레이션으로 최대 출력 정합 임피던스를 결정하였다. 제작 및 측정 결과, MMIC 2단 전력증폭기는 on-wafer 측정에서 23 ㏈의 전력 이득과 28.4 ㏈m의 출력 전력( $P_{1-}$㏈/) 및 31%의 전력 부가 효율을 얻었으며, FR-4 기판상에 off-chip 출력정합회로를 구현한 COB 측정에서 22.3 ㏈의 전력이득과 26 ㏈m의 출력전력 및 28%의 전력부가효율을 얻었으며, -40 ㏈c의 ACPR 특성을 얻었다..

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권8호
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• pp.91-96
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• 2006

스위칭모드로 동작하는 증폭기는 수 MHz 대역이상의 주파수에서 고효율의 특성을 가지고 있다고 알려져 있으며, 이러한 스위칭모드 증폭기 중 I급 증폭기는 이론적으로 스위칭 동작을 통해 100%의 효율을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 회로 시뮬레이터를 이용한 하모닉 밸런스 해석을 통해 E급 증폭기를 설계하였다. 설계된 증폭기는 pHEMT 및 마이크로스트립선로로 구현하였으며, 제작된 E급 증폭기는 2.4GHz에서 출력전력이 17.6dBm일 때 66%의 전력부가효율을 가진다. 이 증폭기는 -3dBm의 입력 무선랜 신호를 인가하였을 때 출력스펙트럼 측정 결과가 무선랜 스펙트럼 마스크 표준규격을 만족한다. 즉, $P_{ldB}$의 출력스펙트럼은 요구 스펙트럼 마스크를 만족하지 못하며 9dB back off을 하였을 때 요구 스팩트럼을 만족하는 결과를 나타내었다.