• 한국전자파학회:학술대회논문집
• /
• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
• /
• pp.113-117
• /
• 2003

This paper describes the design and the simulation results of the RF CMOS Class-E Power Amplifier for a 2.4GHz ISM band. This circuit is composed two connected amplifiers. where Class F amplifier drives Class E amplifier. The proposed circuit can reduce the total power dissipation of the driving stage and can work with higher efficiency. The power amplifier has been implemented in a standard $0.25{\mu}m$ CMOS technology and is shown to deliver 100mW output power to load with 41% power added efficiency(PAE) from a 2.5V supply.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
• /
• pp.335-339
• /
• 2003

This Paper describes the design and the simulation results of the RF CMOS Class-E Power Amplifier for a 2.4GHz ISM band. This circuit is composed two connected amplifiers. where Class F amplifier drives Class E amplifier. The proposed circuit can reduce the total power dissipation of the driving stage and can work with higher efficiency. The power amplifier has been implemented in a standard 0.25$\mu\textrm{m}$ CMOS technology and is shown to deliver 100mW output Power to load with 41％ power added efficiency(PAE) from a 2.5V supply.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제49권2호
• /
• pp.72-75
• /
• 2012

본 논문에서는 무선전력전송을 위한 고효율 DC-AC 변환 회로를 구현하였다. DC-AC 변환 회로는 발진기와 전력증폭기를 결합시켜 구현하였다. 전력증폭기의 전력 효율은 무선전력전송 송신 시스템의 효율에 크게 영향을 주기 때문에 Class-E 증폭구조를 이용하여 고효율 전력증폭기를 구현하였다. 또한, 전력증폭기의 입력 단에 연결되는 발진기의 출력 전력이 작기 때문에 높은 출력의 DC-AC 변환 회로를 구현하기 위하여 구동 증폭기를 이용한 고이득 이단 전력증폭기를 구현하였다. 고이득 고효율 이단 Class-E 전력증폭기의 입력 단에 발진기를 연결하여 고효율 DC-AC 변환 회로를 구현하였다. 13.56MHz의 2차, 3차 고조파 성분을 억제하기 위해 이중대역 저지 필터를 설계하여 결합하였다. DC-AC 변환 회로의 출력 전력과 변환 효율은 13.56 MHz에서 40 dBm과 80.2 %이다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제48권9호
• /
• pp.54-58
• /
• 2011

본 논문에서는 Composite Right-/Left-Handed (CRLH) 전송선로 (TL)와 PIN 다이오드를 이용한 이중대역 Class-E 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 전송선로를 이용하여 이중대역 주파수 조절 특성을 갖는 Metamaterial CRLH 전송선로를 구현하였으며, CRLH 전송선로의 이중대역 동작은 전력증폭기의 정합 회로에 이용된 주파수 오프셋과 CRLH 전송선로의 비선형 위상 기울기에 의해 얻을 수 있었다. 제안된 이중대역 전력증폭기의 효율을 향상시키기 위하여 출력 정합회로뿐만 아니라 입력 정합회로를 이용하여 구현하였으며, PIN 다이오드를 이용하여 각각의 독립된 주파수에서 전력증폭기가 동작할 수 있게 하였다. 전력증폭기의 출력 전력과 전력효율은 각각 800 MHz에서 42.17 dBm, 62.24 %, 1900 MHz에서 41.50 dBm, 60.73 % 이었으며, 이중대역에서 비교적 균등한 결과를 얻었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제7권4호
• /
• pp.274-280
• /
• 2007

This paper demonstrates an efficiency improvement of the class E power amplifier (PA) by tuning-out the input capacitance ($C_{IN}$) of the power HBT with a shunt inductance. In order to obtain high output power, the PA needs the large emitter size of a transistor. The larger the emitter size, the higher the parasitic capacitance. The parasitic $C_{IN}$ affects the distortion of the voltage signal at the base node and changes the duty cycle to decrease the PA's efficiency. Adopting the L-C resonance, we obtain a remarkable efficiency improvement of as much as 7%. This PA exhibits output power of 29 dBm and collector efficiency of 71% at 1.9 GHz.

• ETRI Journal
• /
• 제32권4호
• /
• pp.548-554
• /
• 2010

The transcutaneous energy transmission system (TETS) composed of a Class-E amplifier may operate at a state away from the optimum power transmission due to the load variation. By introducing the feedback-loop technique, the TETS can keep the optimum state with constant output voltage by adjusting the important design parameters, that is, the duty ratio and frequency of the driving signal and the supply voltage. The relations between these adjusted parameters and the load are investigated. The effectiveness of the feedback technique is validated through a design example with a variable load parameter. The experimental results show that the Class-E amplifier in the feedback loop can keep operating at the optimum state under the condition of up to 50 percent variation of the load value.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제9권5호
• /
• pp.72-79
• /
• 2010

본 논문은 GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 Class-E 스위칭 모드를 적용한 S-대역 레이더용 고효율 스위칭 도허티 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 도허티 전력증폭기는 캐리어 증폭기와 피킹 증폭기가 고효율 특성을 갖는 Class-E 스위칭 모드로 구성되었다. 측정을 위한 입력 RF 신호는 $100\;{\mu}s$의 펄스폭과 1 kHz의 PRF (Pulse Repetition Frequency)인 duty 10%인 펄스 신호를 사용하였다. 2.85 GHz의 주파수 대역에서 스위칭 도허티 전력증폭기 측정결과 포화전력에서 6 dB 떨어진 지점의 전력부가 효율 (power-added efficiency, PAE) 및 드레인 효율 (drain efficiency)은 각각 64%와 80.6%로 측정되었다.

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

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제19권12호
• /
• pp.1313-1321
• /
• 2008

Composite right/left-handed transmission lines(CRLH-TL) 결합기를 이용한 outphasing E급 전력 증폭기를 2.4 GHz 대역에서 동작하도록 설계하였다. CRLH 전송 선로가 포함된 전력 결합기는 2차와 3차 고조파를 억제하여 선형성을 향상시켰다. 또한, 기존의 outphasing 전력 증폭기가 갖고 있던 출력 손실 문제를 해결하여 PAE 측면에서도 이점을 얻었다. 본 연구에서는 14 dBm의 전력이 인가되었을 때 31.8 dBm의 최대 출력 전압을 측정하였으며, 이 때 PAE는 약 50 %로 확인되었다. 선형성 향상을 확인하기 위한 IMD3 측정에서는 일반적인 기존의 ${\lambda}/4$ 전송 선로를 사용하는 outphasing 전력증폭기를 사용하였을 때보다 약 5 dB 정도의 향상을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.401-410
• /
• 2014

본 논문에서는 1.3 GHz와 2.1 GHz에서 소형화된 multi-harmonic matching network(MHMN)을 사용한 고효율 동시-이중대역 Class-E 전력 증폭기를 제안한다. 제안하는 구조는 스위치 혹은 집중 소자를 사용하지 않고, transmission line만을 이용하여 1.3 GHz과 2.1 GHz 그리고 각각의 2차 및 3차 고조파의 임피던스를 조절하였다. 능동 소자로는 Avago ATF-50189 GaAs p-HEMT가 사용되었다. 제작된 전력증폭기는 입력 전력이 21 dBm일 때 1.3 GHz와 2.1 GHz에서 각각 27.1 dBm, 25.7 dBm의 출력과, 6.1 dB, 4.7 dB의 전력 이득, 그리고 71.2 %, 60.1 %의 드레인 효율 특성을 나타내었다.