• 제목/요약/키워드: Gain Flatness

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IMT-2000용 피드포워드 전력 증폭기의 이득 평탄도의 영향에 관한 연구 (A Study on the Effects of Gain Flatness of Feedforward Power Amplifier for IMT-2000 Band)

  • 정성찬;박천석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.762-768
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    • 2003
  • 본 논문은 IMT-2000 대역에서 동작하는 피드포워드 증폭기의 선형성 개선을 위한 이득 평탄도의 영향에 관한 것이다. 각 증폭기의 이득 평탄도에 대한 동작 특성을 조사하기 위하여 WCDMA 4FA 신호를 인가하여 최종 출력 10 W에서 측정하였다. 특히, 지연 선로, 위상, 크기의 부정합과 같이 선형성 개선에 영향을 미치는 요인 중 각 증폭기의 이득 평탄도의 변화에 따르는 선형성의 개선에 대하여 조사하였다. 전력 증폭기는 40 MHz, 오차 증폭기는 40 MHz, 80 MHz 대역에서 이득 평탄도를 변화시키면서 측정하였다. 측정 결과, 오프셋 5 MHz 지점에서 20 dB 이상의 개선 효과를 나타내기 위해서는 전력 증폭기는 1.5 dB, 오차 증폭기는 0.5 dB 이내의 이득 평탄도를 가져야 함을 확인하였다. 또한, 오차 증폭기의 이득 평탄도에 따라 피드포워드 증폭기의 선형성이 급격히 변화하였으며, 오차 증폭기의 이득 평탄도가 선형성 개선에 더 중요한 요소임을 확인하였다.

이득 평탄도 개선을 위한 광대역 반사판 부 다이폴 안테나 설계 (Design of Wide-Band Dipole Antennas with Plate for Improving Gain Flatness)

  • 최환기;최학근;김도경
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.800-806
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    • 2008
  • 본 논문에서는 PCS/WCDMA/WiBro($1.750{\sim}2.39\;GHz$) 공용 기지국 배열 안테나로서 사용 가능한 광대 역 다이폴 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 반사 소자를 갖는 반사판 부 다이폴 안테나로서 이득 평탄도를 개선시킨다. 제안된 안테나의 광대역 특성과 개선된 이득 평탄도를 확인하기 위하여 실제 안테나를 제작하고, 복사 특성을 측정하여 계산된 결과와 비교하였다. 측정 결과는 계산 결과와 비슷하게 나타났으며, $1.75{\sim}2.39\;GHz$ 대역에서 0.74 dB의 이득 평탄도와 5 dBi 이상의 이득, 1.5:1 이하의 VSWR을 갖는 것으로 나타났다. 본 논문에서 설계된 다이폴 안테나는 PCS/WCDMA/WiBro 공용 배열 안테나의 배열 소자로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.

레이더 탐지기용 RF 모듈단 설계 및 구현 (Design and Implementation of RF Module Part for Radar Detector)

  • 노희창;박욱기;조윤현;오택근;박효달
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권5A호
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    • pp.519-527
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    • 2010
  • 본 논문에서는 레이더 탐지기용 RF 모듈단의 광대역 저잡음 증폭기, 혼합기 그리고 발진기를 설계 및 구현하였다. 이득 평탄도가 좋지 않아 특정 주파수에서 감도가 저하되는 기존 상용 제품의 단점을 개선하기 위해 RF 모듈단의 구조를 제안한다. 제안한 RF 모듈단은 광대역 2단 저잡음 증폭기와 혼합기, 그리고 세 개 대역의 발진기로 구성되어 여러 주파수를 검출할 수 있는 동시에 최대 이득과 이득 평탄도를 향상시켰다. 제작된 RF 모듈단의 측정 결과, 전 대역에서 36 dB 이상의 변환 이득을 나타내었으며 이득 평탄도는 5 dB를 나타내었다. 이러한 결과는 기존 상용 제품의 문제점인 최대 이득을 35 dB에서 41 dB로 6 dB 향상시켰고, 이득 평탄도 또한 22 dB에서 5 dB로 17 dB 개선시켰음을 보여준다.

전파흡수체에 의한 전력증폭기의 혼변조 신호의 개선 효과에 관한 연구 (A study on Improving Intermodulaton Signal of the RF Power Amplifier Using Microwave Absorber)

  • 양승국;전중성;김민정;예병덕;김동일
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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    • pp.92-96
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    • 2003
  • 본 논문에서는 IMT-2000 기지국용 30 W 전력증폭기를 구현하고 전파흡수체를 사용하여 발진과 상호간섭에 의한 신호의 왜곡을 제거하므로써 이득평탄도 및 상호 변조 왜곡을 개선하였다. 사용된 전파흡수체의 흡수능은 3.6 ㎓ 대역에서 -10 ㏈ 이하, 2.3 ㎓ 대역에서 -4 ㏈ 이하가 측정되었다. 기존의 전력증폭기의 특성을 측정한 결과 이득은 57.37 ㏈(측정시 40 ㏈ 감쇠기 부가) 이상, 이득평탄도는$\pm$0.33 ㏈ 였으며, 출력의 세기가 33.3 W 일 때 IMD 특성은 27 ㏈c 로 나타났다. 한편 전력증폭기의 최종단인 고출력 전력결합기 부분에 전파흡수체를 부착한 후의 이득은 약 58.43 ㏈(측정시 40 ㏈ 감쇠기 부가) 이상, 이득평탄도는 $\pm$0.0935 ㏈ 가 나타났으며, 출력이 33.3 W 일때 3차 IMD 성분은 약 29 ㏈c 였다. 측정 결과 전파흡수체를 사용하였을 경우와 사용하지 않았을 경우 이득은 1 ㏈, 이득평탄도는 0.3 ㏈, IMD 특성은 1.77 ㏈c 가 각각 개선됨을 확인하였다.

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A 60 GHz Medium Power Amplifier for Radio-over-Fiber System

  • Chang, Woo-Jin;Oh, Seung-Hyeub;Kim, Hae-Choen
    • ETRI Journal
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    • 제29권5호
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    • pp.673-675
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    • 2007
  • We present the design and fabrication of a 60 GHz medium power amplifier monolithic microwave integrated circuit with excellent gain-flatness for a 60 GHz radio-over-fiber system. The circuit has a 4-stage structure using microstrip coupled lines instead of metal-insulator-metal capacitors for unconditional stability of the amplifier and yield enhancement. The gains of each stage of the amplifier are modified to provide broadband characteristics of input/output matching for the first and fourth stages and to achieve higher gains for the second and third stages to improve the gain-flatness of the amplifier for wideband.

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부궤환을 이용한 광대역 전력증폭기 설계 (The Design of Ultra-broadband Power Amplifier using a Negative Feedback)

  • 이한영;김대중
    • 전기학회논문지
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    • 제58권8호
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    • pp.1572-1579
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    • 2009
  • In this dissertation ultra-broadband power amplifier(UPA) was designed and fabricated using negative feedback technique. UPA was made of pre-amplifier, drive amplifier and power amplifier. Negative feedback technique was used to achieve ultra-broadband performance. Designed power amplifier has 30dB gain and 2W output power. The load-pull data of power amplifier for optimal power matching was extracted from the measured S-parameter. Fabricated PCB material, permittivity is 4.6 and thickness is 0.8mm, is FR4 and UPA was fabricated 3 modules for comparison of the simulated and measured results. Size of the fabricated pre-amplifier and drive amplifier module is 40mm'50mm'16mm. And from the experimental results, gain of the pre-amplifier module is 9.87dB at 2GHz and flatness is 0.63dB. Experimental result of the drive amplifier module is 10.97dB at 2GHz and flatness of that is 0.26dB. Test result of the power amplifier module is 10.71dB at 2GHz and flatness is 0.72dB. Total size of the power amplifier is 45mm'134mm'16mm. According to the test results, gain of the UPA is 28.98dB at 2GHz and flatness is 1.68dB. Output power was 32.098dBm at 2GHz, 32.154dBm at 1GHz and 31.273dBm at 100MHz.

광대역의 우수한 이득평탄도를 갖는 V-밴드 전력증폭기 MMIC (V-Band Power Amplifier MMIC with Excellent Gain-Flatness)

  • 장우진;지홍구;임종원;안호균;김해천;오승엽
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.623-624
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    • 2006
  • In this paper, we introduce the design and fabrication of V-band power amplifier MMIC with excellent gain-flatness for IEEE 802.15.3c WPAN system. The V-band power amplifier was designed using ETRI' $0.12{\mu}m$ PHEMT process. The PHEMT shows a peak transconductance ($G_{m,peak}$) of 500 mS/mm, a threshold voltage of -1.2 V, and a drain saturation current of 49 mA for 2 fingers and $100{\mu}m$ total gate width (2f100) at $V_{ds}$=2 V. The RF characteristics of the PHEMT show a cutoff frequency, $f_T$, of 97 GHz, and a maximum oscillation frequency, $f_{max}$, of 166 GHz. The gains of the each stages of the amplifier were modified to have broadband characteristics of input/output matching for first and fourth stages and get more gains of edge regions of operating frequency range for second and third stages in order to make the gain-flatness of the amplifier excellently for wide band. The performances of the fabricated 60 GHz power amplifier MMIC are operating frequency of $56.25{\sim}62.25\;GHz$, bandwidth of 6 GHz, small signal gain ($S_{21}$) of $16.5{\sim}17.2\;dB$, gain flatness of 0.7 dB, an input reflection coefficient ($S_{11}$) of $-16{\sim}-9\;dB$, output reflection coefficient ($S_{22}$) of $-16{\sim}-4\;dB$ and output power ($P_{out}$) of 13 dBm. The chip size of the amplifier MMIC was $3.7{\times}1.4mm^2$.

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40-㎓-band Low Noise Amplifier MMIC with Ultra Low Gain Flatness

  • Chang, Woo-Jin;Lee, Jin-Hee;Yoon, Hyung-Sup;Shim, Jae-Yeob;Lee, Kyung-Ho
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.654-657
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    • 2002
  • This paper introduces the design and implementation of 40-㎓-band low noise amplifier (LNA) with ultra low gain flatness for wide-band wireless multimedia and satellite communication systems. The 40-㎓-band 4-stage LNA MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) demonstrates a small signal gain of more than 20 ㏈, an input return loss of 10.3 ㏈, and an output return loss of 16.3 ㏈ for 37$\square$42 ㎓. The gain flatness of the 40-㎓-band 4-stage LNA MMIC was 0.1 ㏈ for 37$\square$42 ㎓. The noise figure of the 40 ㎓-band LNA was simulated to be less than 2.7 dB for 37~42 ㎓. The chip size of the 4-stage LNA MMIC was 3.7${\times}$1.7 $\textrm{mm}^2$.

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전파흡수체에 의한 전력증폭기의 혼변조 신호의 개선 효과에 관한 연구 (A study on Improving Intermodulation Signal of the RF Power Amplifier Using Microwave Absorber)

  • 전중성;김민정;예병덕;김동일
    • 한국항해항만학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.437-441
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    • 2003
  • 본 논문에서는 IMT-2000 기지국용 30 W 전력증폭기를 구현하고 전파흡수제를 사용하여 발진과 상호간섭에 의한 신호의 왜곡을 제거하므로써 이득평탄도 및 상호 변조 왜곡을 개선하였다. 사용된 전파흡수체의 흡수능은 3.6 GHz 대역에서 -10 dB이하, 2.3 GHz 대역에서 -4 dB 이하가 측정되었다. 기존의 전력증폭기의 특성을 측정한 결과 이득은 57.37 dB(측정시 40 dB 감쇠기 부가)이상, 이득평탄도는 $\pm$0.33 dB였으며, 출력의 세기가 33.3 W일 때 IMD 특성은 27 dBc 로 나타났다. 한편 전력증폭기의 최종단인 고출력 전력결합기 부분에 전파흡수체를 부착한 후의 이득은 약 58.43 dB(측정시 40 dB 감쇠기 부가)이상, 이득평탄도는 $\pm$0.0935 dB 가 나타났으며, 출력이 33.3 W 일 때 3차 IMD 성분은 약 29 dBc 였다. 측정 결과 전파흡수체를 사용하였을 경우와 사용하지 않았을 경우 이득은 1 dB, 이득평탄도는 0.3 dB, IMD 특성은 1.77 dBc 가 각각 개선됨을 확인하였다.

Double tuned matching에 의한 MMIC 광대역 전력 증폭기의 설계 (Design of MMIC power amplifier using double tuned matching)

  • 김진성;채연식;윤용순;이진구
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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    • pp.150-153
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    • 2000
  • In this paper, we have designed a 2 stage MMIC power amplifier which has flat gains of in-band and reasonable out-band cutoff characteristics using 0.5$\mu\textrm{m}$ MESFET libra교 of ETRI. For the 1st stave, we obtaind P$_{1dB}$ of 9.2 dBm and gain 10.8 dB using 6 finger D-MESFET and P$_{1dB}$ of 18.4 dBm and gain of 10.8 dB using 14 finger D-MESFET for the 2nd stage, which is power matched using LIBRA's embedded TUNER. Also in-band gain flatness and out-band cutoff characteristics are obtained by attaching LC tank in the output matching circuit. The designed 2 stage MMIC power amplifier has bandwidth of 0.95~2.8 GHz, gain of 20 dB and P$_{1dB}$of 17.2 dBm. Especially gain flatness of $\pm$0.8dB was obtained in 1.8~2.5 GHz frequency ranges. And chip size is 1.4$\times$1.4 mm..4 mm.

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