• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.71-72
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• 2006

In this paper, we designed and fabricated the Doherty power amplifier which operates at 2140 MHz by using MRF 21125 RF Power FET (Motorola Co.) and Teflon substrate (${\varepsilon}_r$=2.55, H=0.76 mm, t=$70{\mu}m$, $tan{\delta}$=0.001). As a result, we obtained th improved efficiency and linearity in comparison with the conventional balanced amplifier.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권9호
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• pp.55-59
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• 2008

본 논문에서는 도허티 전력증폭기의 입력과 출력 단에 PBG와 같은 특성을 보이는 새로운 구조의 커플러를 적용하여 높은 효율을 유지하면서 선형성을 개선하도록 하였다. 제안된 새로운 구조의 커플러는 일반적인 커플러 구조에 2차 고조파 성분을 저지하도록 내부에 주기적인 격자 셀을 삽입함으로써 큰 전파 상수 값을 가진다. 주기적인 격자 셀은 일반적인 대역저지 필터의 LC공진회로와 같은 성질을 나타내고, 높은 등가 커패시턴스 때문에, 커플러의 크기를 줄일 수 있다. 이러한 구조의 커플러는 일반적인 커플러에 비해 면적이 30% 정도 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 높은 2차 고조파 성분을 저지하는 특성을 나타낸다. 새로운 커플러 구조를 적용한 도허티 전력증폭기의 3차 혼변조 왜곡 ($IMD_3$)은 CDMA 응용에서 -31.16 dBc이다. 제안된 커플러 구조가 없는 도허티 전력증폭기와 비교했을 때, PAE는 유지하면서 $IMD_3$은 -6 dBc 개선되었다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2006년도 하계종합학술발표회 논문 초록집
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• pp.688-688
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• 2006

• 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.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권3호
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• pp.339-345
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• 2016

This paper presents a two-stage power amplifier MMIC using a $0.4{\mu}m$ GaN-HEMT process. The two-stage structure provides high gain and compact circuit size using an integrated inter-stage matching network. The size and loss of the inter-stage matching network can be reduced by including bond wires as part of the matching network. The two-stage power amplifier MMIC was fabricated with a chip size of $2.0{\times}1.9mm^2$ and was mounted on a $4{\times}4$ QFN carrier for evaluation. Using a downlink LTE signal with a PAPR of 6.5 dB and a channel bandwidth of 10 MHz for the 2.6 GHz band, the power amplifier MMIC exhibited a gain of 30 dB, a drain efficiency of 32%, and an ACLR of -31.4 dBc at an average output power of 36 dBm. Using two power amplifier MMICs for the carrier and peaking amplifiers, a Doherty power amplifier was designed and implemented. At a 6 dB back-off output power level of 39 dBm, a gain of 24.7 dB and a drain efficiency of 43.5% were achieved.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권2호
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• pp.81-86
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• 2007

본 논문에서는 class-F 전력 증폭기의 높은 선형성과 고효율을 얻기 위해 PBG구조와 EER (Envelope Elimination and Restoration) 구조를 적용하였다. class-F급 전력 증폭기의 효율을 개선시키기 위해 EER 구조의 포락선 검파기를 응용하여 전력 증폭기의 구동 전력을 조절하였다. 또한 PBG 구조를 class-F 전력증폭기의 출력단에 적용함으로써 정합회로의 비정합에 의한 고조파 성분들을 제거하여 높은 선형성을 얻었다. 본 논문에서 제안한 PBG 구조의 응용과 EER 구조를 응용한 전력 증폭기 구조는 적응형 바이어스를 이용한 Doherty 전력 증폭기에 비해 PAE가 34.56% 개선되었고 일반적인 Doherty 증폭기에 비해 $3^{rd}$ IMD가 -10.66 dBc 이상 개선되었다.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2008년도 제7회 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.169-172
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• 2008

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.815-824
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• 2005

본 논문에서 우리는 새로운 방식의 IMT-2000 대역 DGS(Defected Ground Structure) 도허 티 증폭기를 제안하였다. 근본적으로 도허티 증폭기의 능동 로드-풀 회로 해석 기법은 이상적인 고조파 단락 상태를 가정한다. 그러나 기존의 논문에서는 대부분 이러한 이상적인 고조파 단락을 간과하고 있었다. 우리는 도허티 주 증폭기의 부하 변조 동작에 필수적인 출력단의 임피던스 변환 전송 선로와 보조 증폭기의 출력 임피던스 보정을 위한 오프셋 전송 선로에 DGS를 적용함으로써 이러한 가정을 만족시킴과 동시에 이득, 효율 그리고 최대 출력 전력을 개선하였으며, 선형성 개선과 상당한 크기 감소 효과도 얻을 수 있었다. 제안된 DGS 도허티 증폭기의 2차, 3차 고조파는 비교 대상으로 제작된 일반적인 도허티 증폭기에 비해 각각 44.92 dB, 23.77 dB 이상 차단되었다. 그 결과로서 얻어진 DGS 도허티 증폭기의 P1 dB는 0.42 dB 증가하였고 드레인 효율은 최대 $13.4\%,$ 이득은 0.33 dB 증가하였으며, WCDMA 1 FA 신호에 대한 ACPR 특성이 최대 5.4 dEc 개선되었다. 게다가 주 증폭기와 보조 증폭기 경로에서 각각 $90^{\circ}$ 전기각에 해당하는 길이를 줄일 수 있어 전체 회로의 크기를 상당히 줄일 수 있었다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.62-66
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• 2006

본 논문은 도허티 증폭기 및 포락선 전치 왜곡기를 이용한 전력 증폭기의 효율 및 선형성 개선에 관한 것이다. 전력 증폭기의 효율을 개선하기 위하여 도허티 증폭기를 제작하여 효율 특성을 개선하였으며, 포락선 전치 왜곡기를 이용하여 도허티 증폭기의 선형성 개선량에 대하여 조사하였다. 제작된 도허티 증폭기는 AB 급으로 동작시킨 전력 증폭기와 비교하여 출력 전력 10W에서 8.5%의 효율 개선 효과를 보였으며, 출력 전력 40W에서 12.6%의 효율 개선 특성을 나타내었다. 포락선 전치 왜곡기를 이용한도 허티 증폭기는 출력 전력 10W에서 7dB의 선 형성 개선 효과를 나타내었다. IMT-2000 주파수 대역에서 WCDMA down-link 4 carrier 신호를 이용하여 출력 전력 10W에서 측정한 결과 AB 급으로 동작하는 전력 증폭기와 비교하여 4.2%의 효율 개선 및 6.3dB의 선형성 개선 효과를 나타내었다.

• 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.