• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권8호
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• pp.580-587
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• 2003

본 논문에서는 진행파형 전계흡수 변조기 (TW-EAM: traveling-wave electroabsorption modulator)의 선형성을 분석하기 위한 새로운 모델을 제시한다. TW-EAM은 소자의 길이, 마이크로파 손실 (microwave loss, ML), 그리고 임피던스 부정합에 의한 내부반사(internal reflection, IR) 등이 소자의 선형성에 영향을 미친다. 소자의 길이의 증가는 혼변조 왜곡 (intermodulation distortion, IMD)이 최소가 되는 전원전압의 크기를 감소시킨다. ML의 증가는 3차 혼변조 왜곡 (third-order IMD, IMD3)의 감소와 동시에 출력신호의 전력도 감소시킨다. IR은 입력주파수의 파장과 소자의 길이에 따라 각기 다른 IMD 특성을 나타낸다. ML 또는 IR에 의한 SFDR (spurious-free dynamic-range)의 변화는 거의 없었으며, TW-EAM의 IR을 이용하면 ML에 의한 신호 전력의 감쇄를 보상해 줄 수 있음도 알 수 있었다. 결과적으로 50 GHz 대역의 RF-광통신용 TW-EAM은 길이가 0.8 mm이고 출력단의 임피던스 부정합을 이용하면서 최소의 손실을 가지는 구조가 적당함을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제11권1호
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• pp.37-42
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• 2000

반도체 광 증폭기의 특성을 이해하기 위하여 비율 방정식을 수치 해석적으로 풀었다. 사용된 비율 방정식은 운반자 밀도와 자발 방출된 빛, 그리고 신호 빛을 위치와 시간의 함수로 기술할 수 있다. 사각 파형의 신호가 입사했을 경우에 대하여 위의 세가지 양을 구하여서 반도체 광증포기의 동적인 특성을 파악하였다. 파장 다중 광통신에서처럼 다중신호가 입사하는 경우의 비선형성을 분석하였다. 맥놀이에 의한 내부변조 변형을 계산하여 본 결과 파장 간격이 넓을수록 내부변조 변형은 줄어드는 결과를 정량적으로 얻었으며, 신호간의 채널 간섭은 신호의 세기가 감소하면 줄어드는 결과를 얻었다. 또한 신호로 사용되는 파장에서 충분히 멀리 떨어진 연속파동 레이저가 입사하는 경우에는 채널간의 신호간섭과 출력파형 변형이 감소하는 이득고정 효과가 나타남을 계산을 통하여 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.839-846
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• 2007

본 논문에서는 새로운 구조의 이중 대역 feedforward 선형 전력 증폭기(FFW LPA)의 설계 방법을 제안하였다. 현재까지 이중 대역 FFW LPA 설계의 기술적인 어려움은 단일 대역 FFW LPA에서 사용되는 신호 상쇄기를 이중 대역 동작으로 확장시키기가 쉽지 않았다는 점이다. 따라서 본 논문에서는 이중 대역 동일 군속도 지연 주 신호 상쇄기와 혼변조 왜곡 신호(Intermodulation Distortion: IMD) 상쇄기의 설계 방법, 그리고 이를 이용하여 단일 대역 FFW 기법을 확장한 이중 대역 FFW LPA의 설계 방법을 제안하였다. 제안하는 설계 방식의 효용성을 검증하기 위하여, 동작 대역의 중심 주파수를 기준으로 1.26 GHz 이격된 디지털 셀룰러 대역($f_0=880$ MHz)과 IMT-2000($f_0=2.14$ GHz) 대역 기지국용 이중 대역 feedforward 선형화 시스템을 구현하였다. 각 대역별로 CDMA IS-95A 4FA 신호와 WCDMA 4FA 신호를 인가하여 인접 채널 누설비(Adjacent Channel Leakage Ratio: ACLR)의 개선 정도를 측정한 결과, 디지털 셀룰러 대역에서 평균 출력 전력 41.5 dBm일 때 16.52 dB, IMT-2000 대역에서 평균 출력 전력 40 dBm일 때 18.59 dB의 개선 효과를 동시에 얻을 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권2호
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• pp.209-215
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• 2003

본 논문은 IMT-2000 기지국용 15 Watt Feedforward 선형전력증폭기(Linear Power Amplifier; LPA)의 구현을 위한 에러증폭기를 설계 및 제작하여, 그 성능을 평가하였다. 에러증폭기는 상호 변조 왜곡 신호(Intermodulation Distortion: IMD)만을 검출하기 위한 빼기회로, RF 신호의 세기 및 위상을 제어하기 위한 가변 감쇠기, 가변 위상변환기, 그리고 신호의 증폭을 위한 저전력증폭기, 대전력증폭기로 구성되었다. 이들 구성요소는 RO4350 기판 위에 구현되어, 틴 도금한 알루미늄 기구물 안에 바이어스 회로와 함께 집적하였다. 제작시 RF 회로부의 바이어스 회로에 전원을 공급하기 위하여 내벽에 관통형 커패시터를 삽입하여 DC 전원에 의한 스퓨리어스 성분이 제거되도록 하였다. 제작된 에러증폭기는 45 dB 이상의 이득, $\pm$ 0.66 dB의 이득평탄도, -15 dB 이하의 입력반사 손실 특성을 나타내었다. 또한 성능을 평가하기 위해 Feedforward 방식의 LPA에 적용한 결과 주증폭기의 IM3 성분이 34 dBc에서 61 dBc,개선되었다. 이때 오차루프의 상쇄지수는 약 27 dB, 최종 출력 전력은 15 W로 나타났다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권5호
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• pp.23-30
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• 2000

지수함수형태의 전달함수를 갖는 전계흡수 광변조기(electroabsorption modulator： EAM)의 비선형성 보상을 위해 로그함수형태의 전달함수를 갖는 반도체 광증폭기(semiconductor optical amplifier : SOA)를 이용한다. 우선 SOA의 전달함수는 EAM의 전달함수와 역함수 관계를 갖기 때문에 EAM의 상호변조왜곡 (intermodulation distortion： IMD)을 보상한다. 더불어 SOA가 제공하는 이득에 의해 변조신호는 증폭되어진다. 이 두 가지에 의해 EAM의 SFDR(spurious free dynamic range)은 증가한다. 이때 SOA는 EAM 뒷단에 직렬로 연결되어 이득포화영역에서 동작되어진다. EAM의 IMD 보상을 향상시키기 위해서는 SOA의 이득을 증가시켜 이득포화영역 기울기를 증가시켜야 한다. 하지만 SOA의 이득 증가에 따라 ASE 잡음도 증가하여 시스템의 잡음레벨을 높여 EAM의 SFDR은 감소한다. 즉 SOA의 이득포화영역 기울기와 ASE 잡음은 이득에 대해 trade-off를 가지게 되고 모의실험 결과 이득이 약 8㏈일 때 최적화 된다. 이 지점에서 EAM의 SFDR 향상은 약 9㏈였다. SOA를 사용한 EAM 선형성 향상 방법은 구성이 간편하고 3개의 소자를 집적할 경우 낮은 삽입손실, 낮은 편광의존성, 낮은 처핑 등 효율적인 아날로그 광변조기로 이용될 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1205-1214
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• 2013

최근 우주에서의 SAR(synthetic aperture radar) 시스템은 영상 해상도와 주파수가 높아지고 있다. 높은 품질의 영상 해상도 일수록 높은 대역폭이 요구되고 RF 구성을 사용하는 광대역 신호 발생기는 매우 복잡해지고 RF 소자의 불균형 성분이 증가한다. 그러므로 이러한 에러를 줄이고 성능을 개선하는것은 매우 중요하다. 본 연구에서, 광대역 신호 발생기의 송신 신호는 위상 잡음, 직교불균형, 비선형 증폭기의 에러 모델이 적용된다. 그리고 광대역 파형 발생기의 가능한 구조들을 정의하고 평가 방법으로 PSLR(peak side lobe ratio)과 ISLR(integrated side lobe ratio)을 측정하였다. 또한, 파형으로부터 진폭과 위상 에러를 추출하고 이차 다항식을 사용하여 비선형 소자에 따른 성능 변화를 검토 하였다. 마지막으로 고출력 증폭기의 비선형 에러를 보상하기 위한 사전왜곡방식을 적용하여 혼변조 성분에 의한 증폭기 출력의 왜곡이 15 dB 감소됨을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.124-128
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• 2006

본 논문에서는 CMRC(Compact Microstrip Resonants Cell)를 이용한 직렬 구조의 3-Way 도허티 증폭기를 연구하였다. CMRC는 선형성과 효율의 개선뿐만 아니라 기존의 선형성 개선 방법보다 간단하며 크기가 작고 가격이 저렴하다는 장점이 있다. 또한 기존의 병렬 구조의 3-way 도허티 증폭기가 아닌 하나의 디바이더만을 사용하는 직렬 구조의 3-Way 도허티 증폭기를 통해 그 크기를 줄일 수 있었다. 그 결과 CMRC를 사용한 제안된 3-Way 도허티 증폭기는 IMD3를 약 4.5 dB, PAE는 약 $9.2\%$ 개선시킬 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.723-730
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• 2007

본 논문에서는 구동단의 IMD 특성을 종단의 IMD 특성과 반대의 값을 갖도록 하는 anti-phase IMD 정합 기법을 이용하여 대전력 증폭기의 선형성을 개선하였으며, 이의 설계 과정을 나타내었다. W-CDMA 4FA 입력 신호시 평균 출력 전력 30 W에서 ACLR -55 dBc@5 MHz offset을 얻었으며, 최대 전력 이득을 얻기 위한 최적 정합시와 측정 결과를 비교시, 약 12 dBc 이상 개선되었다. 또한, 평균 출력 전력 50 W에서도 상용 제품 규격을 만족함을 보였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권6호
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• pp.87-96
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• 1999

협대역 마이크로파 아날로그 광전송을 위한, 이중 변조구조를 이용한 새로운 전광 전계흡수 광변조기의 선형화 방법이 제안되었으며, 이론적으로 고찰되었다. 주-변조기와 소자 길이, 흡수층의 밴드갭 파장 그리고 DC 바이어스 전압을 달리하는 부-변조기의 주-변조기와의 이중 변조구조를 적용하여, 주-변조기의 3차 비선형 왜곡 성분인 CTB(composite triple beat distortion)를 최소화하는 동작점이 작은 바이어스전압으로 이동함과 더불어 ~30dB의 CYB의 억제효과를 얻을 수 있었다. CTB의 억제에 따라 협대역 채널 대역에서의 ~20dB 동작영역의 향상을 이룰 수 있었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권2호
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• pp.62-69
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• 2008

본 논문에서는 구동단의 IMD 특성과 최종단의 IMD 특성을 조절하여 선형성을 개선하는 방법에 대하여 제안을 하였다. WCDMA 4FA의 입력 신호를 사용하였을 때 평균 전력 50W에서 약 -48dBc@5MHz offset의 ACLR 특성을 얻었다. 제안된 역위상화 선형화 기법은 추가적인 선형회로 없이 구동 증폭단을 이용하여 전치왜곡 효과를 얻을 수 있었다. 이러한 점은 기존 analog predistortion 방식과 feedforward 방식의 단점을 보완하였음에 큰 의미를 가진다.