• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.1847-1853
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• 2014

이동통신 시스템의 OFDMA 방식은 신호에 대한 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 값의 증가를 가져왔다. 이동통신 시스템 전력 소모의 대부분을 차지하는 전력 증폭기에 대한 효율 개선은 매우 중요한 핵심 기술이다. 전력 증폭기의 선형 특성 개선을 위해 디지털전치왜곡 기술을 사용하였으며, 전력 증폭기의 효율 개선을 위해 비대칭 도허티(Asymmetric Doherty) 방식을 사용하였다. 본 논문에서는 기존 비대칭 도허티 구조와 다른 새로운 구조의 비대칭 도허티 구조를 제안하였다. 제안하는 새로운 구조의 비대칭 도허티 방식에서는 전력 증폭기 구동단을 주경로와 첨두경로로 분리하였으며, 위상 변환기를 이용하여 도허티 증폭기의 전력 결합 특성을 개선하였다. 또한 구동단 첨두 증폭기 gate bais에 대한 포락선 추적 기술을 적용하여 효율을 개선하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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• pp.182-185
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• 2002

A RE predistorted asymmetric Doherty amplifier for CDMA IS-95 signal has been fabricated using GaAs FETs. The Doherty amplifier used a Class AB main device and a Class C auxiliary device. At 6 ㏈ back-of from Pl ㏈ of 34 ㏈m, PAE of 27% was measured. This Doherty amplifier has higher PAE than Class AB for over 20 dB range of pout power. A RF predistortion linearizer is applied to the Doherty amplifier to improve the IMD cancellation performance. The 3rd order IMD cancellation of 12.2 ㏈ was achieved at output power of 18 ㏈m.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권2호
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• pp.51-59
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• 2010

본 논문에서는 입력신호의 Peak to Average Power Ratio (PAR) 에 따라 원하는 출력전력 백-오프 (Output Power Back-Off, OPBO) 구간에서 최적의 효율특성을 가지는 반전 타입의 비대칭 도허티 전력증폭기의 설계 방법을 제안하였다. 원하는 OPBO 구간에서 비대칭 도허티 전력증폭기의 최적 효율특성을 얻기 위해 주 증폭기와 피킹 증폭기의 피크 전력비를 결정하였고 피크 전력비에 따른 $90^{\circ}$ 임피던스 변환기의 정확한 임피던스 값을 도출 하였다. 또한 비대칭 도허티 전력증폭기 설계시 최적의 성능을 얻기 위해 오프셋 라인의 길이와 전력 분배비를 계산하였다. 측정결과, 비대칭 도허티 전력증폭기는 CDMA 2000 1x 3-FA 테스트 신호에 대해서 평균 출력 전력 48.7 dBm에서 40%의 전력 효율과 -35 dBc의 인접 채널전력비를 얻었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권5호
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• pp.99-104
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• 2011

본 논문에서 출력 전력 백-오프 구간을 확장하기 위한 고출력 고효율 불균형 도허티 전력 증폭기를 제안하였다. 제안된 불균형 전력증폭기는 기존의 대칭형 도허티 전력증폭기처럼 주 증폭기와 보조 증폭기에 같은 트랜지스터를 사용하는 구조이며 주 증폭기의 출력에 연결되어 있는 ${\lambda}/4$ 변환기의 임피던스를 변형하여서 구간을 확장할 수 있다. 제안된 불균형 도허티 전력증폭기는 기존의 백-오프 출력 구간을 확장하기 위한 비대칭 도허티 전력증폭기와 비교해서 구조가 더 간단함에도 불구하고 유사한 효율과 선형성 특성을 갖는다. 제안된 증폭기의 성능을 증명하기 위해서 CDMA2000 1FA 신호를 입력으로 사용하여 46 W 도허티 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 제작된 불균형 도허티 전력증폭기에서 35 %의 효율과 885 kHz 오프셋 주파수에서 ACPR -34 dBc 그리고 1.98 MHz 오프셋 주파수에서 ACPR -35.6 dBc를 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.813-822
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• 2009

본 논문에서는 1:2:2의 비대칭 3-stage 도허티 전력 증폭기의 동작을 살펴보고, Freescale사의 4 W, 10 W LDMOSFET을 이용하여 1 GHz에서 구현하였다. 두 번의 최대 효율 특성을 갖는 N-way 도허티 전력 증폭기와 비교 하였을 때, 비대칭 3-stage 도허티 전력 증폭기는 세 번의 최대 효율 특성을 갖도록 함으로써 백 오프된 출력 전력영역에서의 심각한 효율 저하를 극복할 수 있고, 주어진 변조 신호에서의 평균 효율을 최대화 할 수 있다. 효율 특성을 더욱 최적화하기 위해, 역 F급 전력 증폭기를 캐리어 및 피킹 전력 증폭기로 설계하였다. 또한, 적절한 로드모듈레이션 동작을 이끌어내기 위해, 포락선 추적 방법에 근거한 적응 게이트 바이어스 조절 신호를 두 개의 피킹 전력 증폭기에 인가하였다. 8.5 dB의 PAPR을 갖는 802.16e Mobile WiMAX 신호에 대해 제안된 비대칭 도허티 전력 증폭기는 36.85 dBm에서 55.46 %의 높은 효율 특성을 얻었고, -37.23 dB의 우수한 RCE 특성을 유지하였다. 본 논문에서는 처음으로 포화 증폭기와 적응 게이트 바이어스 조절 신호를 비대칭 3-stage 도허티 전력 증폭기에 적용하였으며, 이를 통해 기지국용 고효율 전력 송신기의 설계가 구현 가능함을 성공적으로 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.220-226
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• 2008

본 논문에서는 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 피킹 증폭기 뒷단에 배치하고, 주 증폭기와 피킹 증폭기가 서로 다른 비대칭 구조의 도허티 증폭기 만들어 효율을 개선시키는 방법을 제시하였다. 이러한 구조는 다단 도허티 증폭기 구현 시 작은 크기로 구현이 가능하며, 기존의 전기적 특성과 동일함을 시뮬레이션을 통해서 확인하였다. 이러한 구조를 갖는 전력 증폭기를 제작하였으며, W-CDMA 기지국 송신 대역에서 IFA 신호를 인가하였을 때, 45W 출력 기준으로 8dB 백-오프 지점에서 26.3%의 전력부가효율을 얻었고, 중심 주파수에서 ${\pm}5MHz$이격 지점 에서 -40.4dBc의 인접채널 누설비 (Adjacent Channel Leakage Power : ACLR)를 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.538-545
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• 2006

본 논문에서 는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 기지국용 고출력 비 대칭 도허티 전력 증폭기를 구현하였다. 구현된 도허티 증폭기는 P1 dB로부터 9 dB의 영역에 걸쳐 높은 효율을 가지며, 전체 동적 영역에서 선형적인 특성을 갖는다. 고효율 구간의 확장과 선형적인 동적 영역 특성을 얻기 위해서 주 증폭기의 소자보다 두 배 큰 피킹 소자를 사용했으며, 입력에는 비대칭 전력 분배기를 사용하였다. WCDMA 1FA(Frequency Assignment) 신호를 사용하여 측정한 결과 P1 dB로부터 9 dB 백-오프 지점에서 31 %의 전력 부가 효율과 -35 dBc의 ACLR(Adjacent Channel Leakage Power) 특성을 얻었다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제14권4호
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• pp.399-404
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• 2014

A power amplifier (PA) for a femto-cell base station should be highly efficient, linear and small. The efficiency for amplification of a high peak-to-average power ratio (PAPR) signal was improved by designing an asymmetric Doherty PA (DPA). The linearity was improved by applying third-order inter-modulation (IM3) cancellation method. A small size is achieved by designing the DPA using GaN MMIC process. The implemented 2-stage DPA delivers a power-added efficiency (PAE) of 38.6% and a gain of 33.4 dB with an average power of 34.2 dBm for a 7.2 dB PAPR 10 MHz bandwidth LTE signal at 2.14 GHz.