• 한국항행학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.319-324
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• 2018

본 논문은 RF 전력 반도체를 사용한 고출력 전력증폭기를 구현한 것으로 기존의 플라즈마 발생 장치에 사용되는 마그네트론 방식의 고출력 증폭기 문제점인 낮은 효율과 짧은 수명, 유지 보수의 어려움 그리고 높은 운용비용 등을 개선하기 위한 것이다. 구현된 고출력 전력증폭기는 2.45 GHz ISM (industrial scientific medical) 대역에서 공간 결합방식을 이용한 저 손실, 고출력 레디알 결합기와 반도체로 3 kW급 출력을 얻기 위해서 300 W 급 전력 증폭기 16개의 증폭기로 구성되어 있다. 또한, 이 증폭기는 개별적인 증폭기에 수냉 방식의 구조를 적용하여 고출력에 따른 발열문제를 극복하였다. 소형 시스템으로 구성된 이 전력증폭기는 원하는 출력에서 50%의 높은 효율을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.1-11
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• 2009

본 논문에서는 플라즈마 응용을 위 한 고효율 및 고안정성을 가지는 RF 발생기용 1 kW급 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 전력증폭기는 푸쉬풀 MOSFET 1개와 고전류 구동 IC로 구성하였으며, E급 증폭기의 구조를 사용함으로써 효율을 개선하였다. 플라즈마 응용에 적합하도록 전력증폭기에 선택적 감쇠기를 사용하여 3가지 모드로 동작하게 함으로써 효율과 안정성을 선택적으로 고려할 수 있도록 하였다. 초기 방전 구간의 불안정성을 개선하기 위하여 RF 발생기의 출력 안정영역을 선택적 감쇠기를 사용하여 전압정재파비(VSWR)를 3.8:1 미만보다 개선된 4.5:1 미만으로 확장하였다. 또한 기존에 적용되는 증폭기에 비하여 크기를 30 % 줄였으며, 주파수 13.56 MHz, 출력 1 kW에서 효율 80 %를 얻으므로 기존에 비하여 효율을 약 13 % 개선하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.326-329
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• 2003

In this paper, we designed and implemented a high power amplifier(HPA) to achieve the high Power Added Efficiency(PAE) over 40% at the 90W output power for the ISM-band(fo=2.45GHz). HPA presented in this paper has 3-stage drive amplifier and 1-stage final amplifier. In the final amplifier, we utilized balanced amplifier configuration with GaAs FET and each of two amplifiers has the push-pull configuration to increase PAE. From the measurement results, we obtained PAE of 42.95% at the 90.57W output power.

• Current Optics and Photonics
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• 제8권1호
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• pp.65-71
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• 2024

We present a Yb-doped narrow-linewidth polarization-maintaining all-fiber amplifier that achieves a high mode-instability (MI) threshold, high output power, and 9.7-GHz spectral linewidth. Six wavelength-multiplexed laser diodes are used to pump this amplifier. First, we construct a high-power fiber amplifier based on a master oscillator-power amplifier configuration for experiments. Subsequently, we examine the MI threshold by individually pumping the amplifier with wavelengths of 976, 974, 981, 974, and 981 nm respectively. The experimental results demonstrate that the amplifier exhibits a high MI threshold (>3.5 kW) when pumped with a combination of wavelengths at 974 and 981 nm. Afterward, we inject an optimized phase-modulated seed with a nearly flat-top spectrum into this amplifier. Ultimately, laser output of 3.2 kW and 9.7 GHz are obtained.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권2호
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• pp.569-575
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• 2014

A highly efficient class E power amplifier is demonstrated for application to wireless power transfer system. The amplifier is designed with an L-type matching at the output for harmonic rejection and output matching. The power loss and the effect of each component in the amplifier with the matching circuit are analyzed with the current ratio transmitted to the output load. Inductors with a quality factor of more than 120 are used in a dc feed and the matching circuit to improve transmission efficiency. The single-ended amplifier with 20 V supply voltage shows 7.7 W output power and 90.8% power added efficiency at 6.78 MHz. The wireless power transfer (WPT) system with the amplifier shows 5.4 W transmitted power and 82.3% overall efficiency. The analysis and measurements show that high-Q inductors are required for the amplifier design to realize highly efficient WPT system.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.229-235
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• 2014

본 논문은 고효율 고선형 특성을 얻기 위하여 신테라사가 제공한 디지털로 제어되는 아날로그 전치왜곡 칩을 이용한 도허티 전력증폭기를 설계하였다. 여기서 사용된 아날로그 전치왜곡기는 입력과 출력신호를 비교하여 출력의 혼변조 신호 특성을 개선하기 위하여 입력 신호의 크기와 위상을 조절함으로서 선형성을 개선시켰다. 또한, 도허티 전력증폭기를 설계하여 이용함으로써 고효율의 특성을 얻었다. 제작된 전력증폭기는 중심주파수 2150 MHz에서 평형증폭기와 비교하여 11% 이상의 효율 개선 효과와 출력 전력 100W 이하에서 인접채널 전력을 15 dB 이상 개선시켰다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권3호
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• pp.1-8
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• 2005

본 논문에서는 3GPP 중계기 및 기지국용 60W급 Doherty 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. Doherty 전력증폭기는 효율개선과 고출력 특성이 뛰어나지만 보조증폭기의 구현이 어렵다. 이를 해결하고자 일반적인 Doherty 전력증폭기에 보조증폭기의 Gate 바이어스 조절회로를 첨가한 GCHD(Gate Control Hybrid Doherty) 전력증폭기를 구현하였다. 실험결과 3GPP 동작주파수 대역인 $2.11\~2.17GHz$에서 이득이 62.55 dB이고, PEP 출력이 50.76 dBm, W-CDMA 평균전력 47.81 dBm, 5MHz offset 주파수대역에서 -40.05 dBc의 ACLR 특성을 가졌으며, 각각의 파라미터는 설계하고자 하는 증폭기의 사양을 만족하였다. 특히 GCHD 전력증폭기는 일반전력증폭기에 비해 ACLR에 따른 효율 개선성능이 우수하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.440-446
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• 2011

본 논문에서는 레이더 시스템에 적용이 가능한 50 W 출력을 가지는 X-대역 pulsed SSPA(Solid State Power Amplifier)를 설계 및 제작하였다. SSPA를 펄스 모드로 동작시키는 방법으로 펄스 변조 방법과 전원 스위칭 방법을 혼용한 방법을 제안하였다. SSPA는 구동 증폭기, 고출력 증폭기, 펄스 변조기로 구성되며, 충분한 이득과 출력 크기를 얻기 위해 25 W GaAs FET 4개를 병렬 구조로 구성하였다. 측정 결과 1.12 GHz 대역폭에서 출력 50 W, 이득 44.2 dB의 성능을 가졌다. 또한, pulse droop은 1 dB 이하로 설계 목표를 만족하였으며, 12.45 ns 이하의 상승/하강 시간을 가졌다. 제작된 X-대역 pulsed SSPA 크기는 $150{\times}105{\times}30\;mm^3$로 매우 작은 크기를 가졌다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권5호
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• pp.128-136
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• 2006

본 논문에서는 3GPP 중계기 및 기지국용 50W급 Doherty 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 이상적인 Doherty 전력증폭기는 효율개선과 고출력 특성이 뛰어나지만 이를 구현하기 위해서는 바이어스 조절이 어렵다. 이를 해결하고자 기존의 Gate 바이어스 조절회로를 가진 Doherty(GDCHD) 전력증폭기에 Drain 바이어스 조절회로를 첨가한 GDCHD(Gate and Drain Control Hybrid Doherty) 전력증폭기를 구현하였다. 실험결과 3GPP 동작주파수 대역인 $2.11{\sim}2.17\;GHz$에서 이득이 57.03 dB이고, PEP 출력이 50.30 dBm, W-CDMA 평균전력 47.01 dBm, 5MHz offset 주파수대역에서 -40.45 dBc의 ACLR 특성을 가졌으며, 각각의 파라미터는 설계하고자 하는 증폭기의 사양을 만족하였다. 특히 GDCHD 전력증폭기는 일반적인 Doherty 전력증폭기에 비해 ACLR에 따른 효율 개선성능이 우수하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.262-265
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• 2012

본 논문에서는 Ka-대역에서 도파관 기반으로 동작하는 2 W급 소형 전력 모듈과 35 GHz에서 25 dB 이상의 높은 격리도 특성을 가지는 4:1 도파관 전력합성기를 이용하여 8 W 전력 모듈을 제작하고 평가하였다. 도파관-마이크로스트립 변환 구조를 사용하여 4개의 소형 전력 모듈을 제작하였으며, 32.5~33.3 dBm의 출력 전력과 26.9~28.7 dB의 전력 이득 특성을 얻었다. 제작된 4개의 소형 전력 모듈은 저항성 격막을 삽입하여 제작한 4:1 도파관 전력합성기로 결합되었고, 중심 주파수 35 GHz, 6 V 드레인 전압 조건에서 39.0 dBm(8 W)의 출력 전력과 26.4 dB의 전력 이득 특성을 보였으며, 6.5 V 드레인 전압에서는 39.6 dBm(9.1 W)의 출력 전력과 26.7 dB의 전력 이득 특성을 보였다.