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.
주로 TWT로 사용되어 오던 2GHz 대 고출력증식기를 근래 개발되어 시판되기 시작한 microwave bipolar transistor를 사용하여 설계 제작하였다. 특히 고출력을 얻을 목적으로 balanced amplifier로 구성하였으며 microstripline을 사용해서 우수한 impedance정합효과를 얻었다. RF출력의 divider 및 combiner로서는 제작상의 편의를 감안해서 stripline directional coupler방식을 채택했으며 이것은 quadrature hybrid coupler로서 좋은 동작특성을 보였다. 직접 실용화를 감안해서 설계, 시작된 본 마이크로파 트랜지스터 증폭기는 측정결과 RF출력 14watt, 이득 14dB, 편파수대역폭 180MHz, 효율 40%의 우수한 종합특성을 얻었다.
본 논문에서는 C-band의 중심 주파수인 6 GHz 대역을 중심으로 광대역 공간 전력 합성기를 설계, 제작하여 그 특성을 고찰하였다. 제안된 공간 전력 합성기는 광대역 특성을 갖는 입ㆍ출력 안테나에 평면형 다이폴 안테나를 사용함으로서 기존의 공간 전력 합성기의 대역폭의 제한을 극복하였고 입ㆍ출력 안테나의 편파를 교차편파가 되도록 사용하였기 때문에 입력단과 출력단의 격러도를 높여서 공간 전력 합성기의 안정성을 향상 시켰다. 설계된 입력부와 출력부 안테나의 대역폭은 각각 24.8%와 23%의 대역폭을 얻었다. 제작한 4${\times}$l 공간 전력 합성기는 6 GHz에서 24.04 dB의 유효 등방성 이득(EIPG), 17% 이상의 이득 대역폭, 68.69%의 전력 합성 효율을 얻었다.
본 논문은 종래의 CPW 월킨슨 발룬을 이용하여 CPW 평형증폭기를 구성하는 방법을 제안한다. 평형증폭기 구성에 필요한 전력분배/결합구조에 CPW 월킨슨 발룬 구조가 이용된다. 일반적인 경향처럼 CPW 단일증폭기의 정합 특성이 매우 나빴음에 비하여, 제안한 CPW 평형증폭기는 입출력측 모두 우수한 정합특성 개선을 보인다. CPW 단일 증폭기의 정합특성이 매우 나쁜 것에 비하여, -10dB 이하의 입,출력 정합특성을 보이는 CPW 평형증폭기의 주파수 대역은 각각 $1.2{\sim}2.75GHz$, $1{\sim}3.25GHz$이다.
본 논문에서는 밀리미터 웨이브 대역의 PBG(Photonic Band Gap)를 적용한 고출력 증폭기를 설계하였다. 증폭기는 24.6 GHz∼24.75 GHz 까지의 동작대역을 가지며 증폭기의 선형성과 효율을 개선하기 위하여 PBG는 증폭기의 2차 고조파를 제거하도록 설계되었다. 또한 기존의 PBG 형태보다 저지 특성이 좋으면서도 출력 라인을 따라서 구현되는 PBG의 길이는 감소하도록 PBG를 변형하여 최적화 시켰다. 제작된 PBG는 증폭기의 2차 고조파대역에 대하여 35 dB 이상의 저지 특성을 보여준다. 증폭기는 입$.$출력 반사특성과 출력전력의 개선을 위하여 Lange Coupler를 이용한 Balanced 구조를 가지도록 설계하였다.
The paper proposes a new multilevel variable output voltage AC/DC Converter for power supply of power amplifiers used in underwater acoustic sensors. The proposed multilevel variable output voltage AC/DC Converter is composed of two parts. One as the input section is the high efficiency phase-shifted PWM full bridge DC-DC converter to get multiport power sources. The other as the output section is composed of two flying-capacitor 3-level DC-DC converters and a diode bridge circuit to get fast-response and multilevel variable output voltage for an envelope amplifier. Also the paper suggests the detailed circuit topology and design guideline of multilevel variable output voltage AC/DC converter. It also proposes the power balanced control method between 3-level converters and the voltage balanced algorithm for flying capacitors. Its characteristics should be verified by the detailed simulation results. It is anticipated that the proposed converter will be used very well for power amplifiers used in underwater acoustic sensors.
A novel balanced distributed amplifier (DA) was proposed using novel impedance transforming MEMS baluns. The impedance transforming MEMS balun is matched to $50{\Omega}$ at one input port and $25{\Omega}$ at two output ports. It is based on the electric field mode-change method, thus it is strongly independent of frequency and very compact. The novel balanced DA consists of two $25{\Omega}$-matched DAs and these are combined by $50{\Omega}$-to-$25{\Omega}$ baluns. Theoretically, it has two times wider bandwidth and power capability than the conventional DA. So as to verify the proposed concept, we designed and fabricated a conventional DA and the proposed one using 0.15-${\mu}m$ GaAs pHEMT technology.
In this paper, we made 5W 2stage power amplifier for IMT-2000 repeater. We designed this amplifier by harmonic balanced simulation using nonlinear model to minimize distortion. After simulation, we acquired 47㏈m 1㏈ compression point at 2110 ~ 2170MHz single tone input. In addition, the ACPR of this amplifier was good. The test result was 47㏈m 1㏈ compression point, 42.6㏈ gain, -36.16㏈c ACPR at 2.5MHz, -44.34㏈c ACPR at 5MHz and -51.67㏈c ACPR at 7.5MHz.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제8권3호
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pp.91-95
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2008
This paper presents a direct-conversion I/Q up-mixer block, which supports $3{\sim}5$ GHz ultra-wideband(UWB) applications. It consists of a VI converter, a double-balanced mixer, a RF amplifier, and a differential-to-single signal converter. To achieve wideband characteristics over $3{\sim}5$ GHz frequency range, the double-balanced mixer adopts a shunt-peaking load. The proposed RF amplifier can suppress unwanted common-mode input signals with high linearity. The proposed direct-conversion I/Q up-mixer block is implemented using $0.18-{\mu}m$ CMOS technology. The measured results for three channels show a power gain of $-2{\sim}-9$ dB with a gain flatness of 1dB, a maximum output power level of $-7{\sim}-14.5$ dBm, and a output return loss of more than - 8.8 dB. The current consumption of the fabricated chip is 25.2 mA from a 1.8 V power supply.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제2권2호
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pp.112-116
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2002
In this paper, the active integrated antenna(AIA) using a wideband printed dipole antenna and a balanced amplifier is designed and fabricated. The proposed active printed dipole antenna has characteristics of easy matching, wide bandwidth and higher output power To feed balanced signal to printed dipole, a Wilkinson power divider and delay lines are used. The measured result shows that, at 6 GHz center frequency, the impedance bandwidth is 22 % (VSWR < 2), 3 dB gain bandwidth is 28 %, the maximum gain is 14.77 dBi, and output power at P1 dB point is 23 dBm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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