• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1684-1690
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• 2018

근접한 이중대역 신호에 대한 새로운 디지털 전치왜곡 기법을 제안한다. 본 논문에서 고려하는 시스템은 이중대역 신호를 한 개의 전력증폭기로 증폭하는 송신기이다. 이 경우 전력증폭기 출력신호는 두 대역 신호의 교차변조 및 상호변조에 의해 왜곡이 발생한다. 특히 두 대역이 가까울 때에는 각 대역에서 상호변조에 의해 발행한 스펙트럼이 서로 겹칠 수 있고 이는 전치왜곡 성능을 저하시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 제안하는 기법은 먼저 전력증폭기 특성을 추정하고 이렇게 추정한 전력증폭기 특성을 바탕으로 전치왜곡 계수를 추출한다. 이러한 두 단계를 통해 전치왜곡 계수를 구하면 근접한 이중대역 신호에 대해서도 서로 간섭 없이 전치왜곡이 동작할 수 있다. 제안하는 기법은 컴퓨터 모의실험을 통해 검증하는데, 모의실험 결과에 따르면 제안하는 기법이 기존의 이중대역 전치왜곡 방법보다 우수한 성능을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1064-1073
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• 2013

본 논문에서는 내부 고조파 조정 회로로 구성되는 셀룰러와 L-대역용 소형의 고효율 370 W GaN(Gallium Nitride) HEMT(High Electron Mobility Transistor) 소형 전력 증폭기(PA)를 구현하였다. 원천 및 2차 고조파 주파수에서 동시에 높은 효율을 내기 위해 새로운 회로 정합 형태를 적용했다. 소형화를 위하여 새로운 41.8 mm GaN HEMT와 2개의 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 캐패시터를 구성 물질의 변화를 이용하여 열 저항을 개선한 $10.16{\times}10.16{\times}1.5Tmm^3$ 크기의 새로운 패키지에 와이어 본딩으로 결합하였다. 드레인 바이어스 48 V 인가 시, 개발된 GaN HEMT 전력 증폭기는 370 W 포화 출력 전력(Psat.)과 770~870 MHz에서 80 % 이상, 1,805~1,880 MHz에서 75 % 이상의 드레인 효율(DE)을 나타내었다. 이는 지금까지 보고된 셀룰러와 L대역에서 GaN HEMT 전력 증폭기 중 최고의 효율과 출력 전력 특성이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.895-902
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• 2014

본 논문에서는 CMOS $0.18-{\mu}m$ 공정을 이용하여 1.75 GHz 대역에서 동작하는 이단으로 구성된 CMOS 전력증폭기를 설계하였다. 무선통신시스템에 적합한 전력증폭기 설계를 위하여 ADS 모의실험을 통하여 전력이득, 출력 전력, 효율을 각각 28 dB, 27 dBm, 45 %로 설계를 하였다. 실제 제작된 전력증폭기의 성능은 전력 이득, 출력 전력, 효율은 각각 22.9 dB, 24.8 dBm, 41.3 %로 특성을 나타냈으며, 변조된 LTE(Long-Term Evolution) 신호에 대하여 인접 채널 누설비(ACLR)가 -30 dBc 이하를 만족하며, 전력 이득, 출력 전력, 효율이 각각 22.6 dB, 23.1 dBm, 35.1 %의 특성을 나타냈다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.1220-1228
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• 2010

본 논문에서는 비선형 RF 전력 증폭기의 효율적인 다항식 기반의 이산 신호 모델링 방법을 제시하였다. 비선형 RF 증폭기의 입, 출력 신호의 샘플링 과정을 통하여 이산 비선형 모델을 추출하는 과정을 기술하고, 테일러 급수와 메모리 다항식 구조를 이용한 다항식 기반의 비선형 이산 모델에서 모델 인자인 샘플률, 비선형 차수, 최대 메모리 깊이의 변화에 따른 모델의 오차를 분석하였다. 다항식 기반의 비선형 모델에서 오차는 샘플률, 비선형 차수, 최대 메모리 깊이에 대하여 특정 값 이후부터 일반적으로 수렴하는 특성을 보인다. 이에 모델 인자값에 따른 시스템의 복잡성을 고려하는 효율적인 이산 신호 모델링 기법을 제시하였다. 모델링 효율 지수를 정의하고, 이를 활용하여 최적의 모델 인자 값을 추출하는 방법을 제시하였다. 제시한 방법을 WiBro, WCDMA 등의 다양한 신호를 가지는 RF 전력 증폭기의 모델링에 적용하고, 제시한 방법의 효율성을 검증하였다. 제안된 기법은 빠른 속도의 모델링과 저렴한 가격의 디지털부를 사용할 수 있게 하여 차후 광대역 송신기에서의 빠른 속도와 낮은 가격의 디지털 전치 왜곡기 구성 등에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.726-732
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• 2019

본 연구에서는 차동 구조의 고주파 증폭기를 위한 비대칭 차동 인덕터를 제안하였다. 제안 된 비대칭 차동 인덕터는 증폭기 내 차동 신호 간 위상 오차를 완화하기 위한 것으로서, 차동 인덕터에 형성되는 Center-tap의 위치를 조정하여, 전력 증폭기를 구성하는 구동 증폭기의 차동 신호에서 바라보이는 임피던스가 동일하게 형성 되도록 하였다. 이를 통하여 기존 차동 인덕터를 사용하는 경우 대비 AM-to-AM 및 AM-to-PM 왜곡이 완화됨을 확인 하였다. 제안하는 비대칭 차동 인덕터의 효용성을 확인하기 위하여 180-nm RFCMOS 공정을 이용하여 2.4-GHz CMOS 전력 증폭기를 설계하였으며, EVM 5% 기준 20 dB의 전력 이득과 17 dBm의 최대 선형 출력 전력을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.20-26
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• 2016

본 논문에서는 GaN-HEMT를 이용하여 X-대역에서 동작하는 이단으로 구성된 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 높은 전력 이득을 얻기 위해 간단한 구조의 중간 단 정합 네트워크를 통해 이단으로 구성하였다. 3D EM 시뮬레이션을 통하여 본드와이어 인덕턴스와 기생 캐패시턴스를 예측하였다. 본드와이어 인덕턴스를 줄임으로써 정합 네트워크의 Q(quality-factor)를 최소화하여 대역 특성을 향상시켰다. 제작된 전력증폭기는 40 V의 동작 전압을 인가하였으며, 8.1~8.5 GHz에서 16 dB 이상의 전력 이득, 42.5 dBm 이상의 출력 전력, 35 % 이상의 효율 특성을 나타냈다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.880-886
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• 2007

본 논문에서는 효율 특성에서 특화된 전력 증폭기(PA)와 개선된 바이어스 모듈레이터를 이용하여 새로운 하이브리드 포락선 제거 및 복원(EER) 전력 송신기를 제안하였다. 전력 증폭기는 모듈레이션 신호의 평균 전력영역에서 대부분 동작하기 때문에 평균 드레인 바이어스 전압에서 전력 증폭기의 효율은 전체 전력 송신기의 효율 특성에 매우 중요한 영향을 미친다. 따라서 전력 증폭기의 효율을 평균 드레인 바이어스 전압 영역에서 최적화하였다. 또한, 바이어스 모듈레이터는 메모리 영향을 최소화하기 위하여 에미터 팔로워(Emitter Follower)와 결합되도록 하였다. 포화 전력 증폭기인 역 Class F급 전력 증폭기가 1 GHz 대역 포워드 링크 싱글 캐리어를 가지는 WCDMA 신호에 대해서 최고 전력이 5W인 LDMOSFET을 이용하여 설계되었다. 실험 결과, 바이어스 모듈레이터는 31.8V의 최고 전력 크기를 가지면서 64.16%의 효율을 유지하였다. 제안된 전력 증폭기와 바이어스 모듈레이터를 결합한 전력 송신기는 기존 방식으로 설계된 전력 증폭기와 결합하였을 경우보다 8.11%나 개선된 44.19%의 전체 효율 특성을 보였다. 게다가, F급 동작을 보이면서 전체 출력 전력은 기존 방식의 전력 증폭기를 결합할 경우보다 2.9dB 개선된 32.33 dBm으로 개선되었고, PAE와 5MHz 옵셋에서의 ACLR은 각각 38,28%, -35.9 dBc를 기록하였다. 이와 같은 결과들은 고선형성과 함께 고효율 특성을 가지는 전력 송신기에 매우 적합한 구조가 될 수 있다는 것을 명확히 보여주고 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.966-974
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• 2019

본 연구에서는 저전력 영역에서의 효율을 개선하기 위해 바이패스 구조를 갖춘 2.4GHz CMOS 전력 증폭기를 제안한다. 바이패스 구조를 설계하기 위해, 구동 증폭단의 공통 게이트 트랜지스터를 두 개로 분할하였다. 공통 게이트 트랜지스터 중 하나는 고출력 전력 모드를 위한 전력단을 구동하도록 설계된다. 다른 공통 게이트 트랜지스터는 저출력 전력 모드를 위해 전력단을 바이 패스하도록 설계하였다. 측정 된 최대 출력은 20.35 dBm이며 효율은 12.10 %이다. 11.52 dBm의 측정 된 출력에서 효율은 전력증폭단을 바이 패스함으로써 1.90 %에서 7.00 %로 향상됨을 확인하였다. 측정 결과를 바탕으로 제안 된 바이 패스 구조의 타당성을 성공적으로 검증 하였다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제14권4호
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• pp.61-69
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• 2003

Cellular network을 이용하는 휴대 단말기의 경우 TDMA(GSM, IS-136), CDMA(IS-95) 그리고 WCD-MA 등을 포함해서 년간 약 4억대 정도 생산되고 있고, PAM(Power Amplifier Module)은 단말기 한 대당 1~2개 정도 사용되며, 단말기의 battery 사용시간과 밀접한 관련이 있다. 또한 antenna front-end에 장착되기 때문에, 신호의 왜곡에 의한 인접채널 누설 전력과 harmonic 등 전기적인 규격의 적합성과 ESD, 습기 등 품질 신뢰성 문제에 직접적인 영향을 주는 중요한 부품 중의 하나이다. 이로 인하여 PAM의 핵심 기능을 담당하는 PA IC의 공정 기술과 설계 기술, PAM제조 기술 등의 향상에 대한 많은 연구와 개발이 이루어졌다. 본 고에서는 PAM의 최근 기술 동향과 기능적으로 PAM이 주변 수동 및 능동 부품과 집적화 되고 있는 복합 모듈의 동향에 대해서 기술한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권4호
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• pp.1556-1565
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• 2017

This paper depicts the design, implementation and analysis of efficient resonant based wireless power transfer (WPT) technique using three magnetic coupled coils. This work is suitable for mid ranged device due to small form factor while minimizing the loading effect. A multi turned loop size resonator is exploited for both the transmitter and receiver for longer distance. In this paper, class-E power amplifier (class-E PA) is introduced with an optimum power tracking mechanism of WPT system to enhance the power capability at mid-range with a flat gain. A robust method of finding optimum distance is derived with an experimental analysis of the designed system. In this method, the load sensitive issue of WPT is resolved by tuning coupling coefficient at considerable distances. Our designed PA with a drain efficiency of 77.8% for a maximum output of 5W is used with adopted tuning technique that improves the overall WPT system performance by 3 dB at various operating points.