• Journal of IKEEE
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• v.26 no.3
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• pp.456-461
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• 2022

In this paper, a two-stage single-ended power amplifier (PA) with broadband gain characteristics was presented by utilizing a radio frequency (RF) transformer (TF), which is essential for a differential amplifier. The bandwidth of a PA can be improved by designing TF to have broadband characteristics and then applying it to the inter-stage matching network (IMN) of a PA. For broadband gain characteristics while maintaining the performance and area of the existing PA, an IMN was implemented on an monolithic microwave integrated circuit (MMIC) and a multi-layer printed circuit board (PCB), and the simulation results were compared. As a result of simulating the PA module designed using InGaP/GaAs HBT model, it has been confirmed that the PA employing the proposed design method has an improved fractional bandwidth of 19.8% at a center frequency of 3.3GHz, while the conventional PA showed that of 11.2%.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1648-1649
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• 2011

본 논문에서는 무선 전력 전송을 위한 10W RF Power Source를 설계 및 제작, 측정 하였다. 제작된 RF Power Source는 9~11MHz의 신호 생성을 위한 DDS와 전력 증폭을 위한 전력 증폭기로 구성되어 있다. 근거리 무선 전력 전송은 전자기 유도 또는 전자기 공진 형태의 무선으로 전력을 전달하게 되므로 전력 증폭기의 부하단의 임피던스가 변하게 되어 전력 증폭기의 특성의 변화가 생기는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 본 논문에서는 부하단의 임피던스 변화에 둔감하도록 평형(Balanced)구조를 이용하여 전력 증폭기를 설계하였다. 제작된 RF Power Source는 입력 전원 DC 24V, 소모 전류 1.5A, 사용가능 주파수범위는 9~11MHz, 최대 출력 전력 10W의 특성을 보였다.

• Proceedings of the Korea Institute of Convergence Signal Processing
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• 2000.12a
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• pp.237-240
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• 2000

본 논문에서는 ISM(Industrial Scientific Medical) 대역 424MHz부터 429MHz까지의 범위에서 동작하는 열차 후부 감시제어 시스템용 RF 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 424MHz대역에서의 2W급 대전력 증폭기의 설계방법으로는 Double Stub Tuner구조를 이용하여 최적 부하 임피던스를 추출하는 방법을 제시하였고, 초고주파 시뮬레이터인 Serenade8.0을 사용하여 Drive_amp와 LPF를 설계하였다. 제작된 Drive_amp와 LPF의 성능 및 특성은 시뮬레이션 한 결과와 거의 일치하였으며, 대전력 증폭기의 측정결과로는 추출하고자 하는 출력 레벨인 33㏈m을 얻을 누 있었고, 원신호의 Hamonic 주파수 성분과는 40.34㏈c의 결과를 보임으로써 안정된 전력증폭기를 구현하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.46-46
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• 2011

본 논문에서는 전세계적으로 차세대 화합물반도체 플랫폼으로 각광을 받고 있는 GaN 전력소자의 연구개발 동향에 관하여 발표하고자 한다. GaN 반도체는 와이드 밴드갭(Eg=3.4eV)과 고온 안정성($700^{\circ}C$)등 재료적인 특징으로 인하여 고출력 RF 전력증폭기와 고전력용 전력반도체 응용에 큰 장점을 가진다. 전반부에서는 미국, 유럽을 중심으로 한 대형 국책 연구프로젝트등 RF 전력증폭기 연구개발 동향을, 후반부에서는 일본, 미국, 유럽에서 급속도로 진행되는 전력반도체 연구개발 동향에 관하여 알아본다. 이러한 총체적인 동향 분석을 통하여 차세대 반도체의 신시장 개척과 선진입을 위한 GaN 반도체의 연구개발 방향과 상용화의 중요성을 함께 생각해보고자 한다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.42 no.2 s.332
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• pp.87-92
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• 2005

In this paper, adaptive bias circuit and PBG structure have been employed to suppress IMD and improve PAE (Power Added Efficiency) of the power amplifier. It is controlling the gate 'dc' bias voltage with the envelope of the input RF signal. and The PBG structure has been employed on the output port of power amplifier . The proposed power amplifier using adaptive bias circuit and PBG has been improved the IMG by 3 dBc, and the average PAE by $35.54\%$, respectively.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.7 no.4
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• pp.602-607
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• 2006

In this paper, the distributed network synthesis, which is useful to the design of wireless power amplifiers, is proposed, and a RF power amplifier is designed using the technique. The transfer function of distributed matching circuits is derived by Chebyshev approximation, and network element values for a specified topology are given as a function of minimum insertion losses and ripples. As an example, after a power transistor is modeled by load-pull data, the synthesis for distributed matching networks is applied to a power amplifier design, which has the electrical performance of 17dB gain and less IM3 than -43dBc at the 20W output power between 800 to 900MHz frequency range. Experimental results from a fabricated amplifier are shown to approach the design performance in the operating frequency range. The design of impedance matching networks by the transfer function synthesis is a useful method for the design of RF power amplifiers.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2002.06b
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• pp.181-184
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• 2002

본 논문에서는 600Hz 무선 LAN 시스템에 탑재를 위한 600㎓ 대역 전력증폭기 모듈을 개발 하였다. 600㎓ 대역 전력증폭기 모듈에 실장된 600㎓ 대역 전력증폭기 MMIC는 ETRI에서 설계 및 제작한 것으로 칩의 크기는 2.80 × 1.75㎟이며, on-wafer측정을 하여 얻은 결과는 동작 주파수 58~620Hz에서 소신호 이득은 12.4dB이고, 최대 소신호 이득은 59~60G보z에서 ISdB이며, 출력전력(Pldn)은 16.3~16.7dBm을 얻었다. 이와 같은 특성을 갖는 전력증폭기 MMIC를 사용하여 모듈을 제작하였으며, RF feed line을 위해 Rogers 사의 R03003 기판을 사용하였다. 모듈의 입출력은 동작 주파수 대역에 적합한 WRl5라는 waveguide 형태를 사용하였고, DC 바이어스 공급을 위해 3.5㎜ K-connector를 사용하였다 제작한 모듈의 크기는 40 × 30 × 15㎣이며, 최적의 성능을 얻고자 tuning bar를 상하로 이동하여 최적점을 찾았으며 나사로 고정하여 상태를 유지하도록 하였다. DC 바이어스 및 RF feed line과 칩의 연결은 본딩에 의한 인덕턴스를 최소화하기 위하여 3mil 두께의 리본 본딩을 하였다 전력증폭기 모듈을 측정한 결과, 동작주파수 600㎓ 대에서 소신호 이득은 6dB 이상, 입력 정합은 -lOdB 이하, 출력 정합은 -4dB 이하로 측정되었긴, 출력전력은 SdBm 이상으로 측정되었다. 동국대에서 제작한 600Hz 무선 LAN 시스템에 전력증폭기 모듈을 시스템 송신부에 탑재 시험한 결과, 동영상을 실시간으로 전송하는데 성공하였다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.17 no.5 s.108
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• pp.408-415
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• 2006

This paper suggests an improved system-level model of RF power amplifiers(PAs) including memory effects, and validates the suggested model by analyzing the power spectral density of the output signal with a predistortion linearizer. The original three-box(Wiener-Hammerstein) model uses input and output filters to capture RF frequency response of PAs. The adjacent spectral regrowth that occurs in three-box model can be perfectly removed by Hammerstein structure predistorter. However, the predistorter based on Hammerstein structure achieves limited performance in real PA applications due to other memory effects except RF frequency response. The spectrum of the output signal can be predicted accurately using the suggested model that changes a memoryless block in a three-box model with a memory polynomial. The proposed model accurately predicts the output spectrum density of PA with Hammerstein structure predistorter with less than 2 dB errors over ${\pm}30$ MHz adjacent channel ranges for IEEE 802.11 g WLAN signal.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.83-88
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• 2007

The reliability characteristics of class-E RF power amplifier are studied, based on the degradation of MOSFET electrical characteristics. The class-E power amplifier operates as a switch mode operation to achieve high efficiency. This operation leads to high voltage stress when MOSFET switch is turned-off. The increase in threshold voltage and decrease in nobility caused by high voltage stress leads to a drop in the drain current. In the class-E power amplifier the effects caused by the degradation of MOSFET drain current is a drop of the power efficiency and output power. But the small inductor in the class-E load network allows the reliability to be improved. After $10^{7}\;sec$. the drain current decreases 46.3% and the PAE(Power Added Efficiency) decreases from 58% to 36% when the load inductor is 1mH. But when the load inductor is 1nH the drain current decreases 8.89% and the PAE decreases from 59% to 55%.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.23 no.7
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• pp.807-815
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• 2019

In this paper, we design a power amplifier to support quad-band in wireless communication devices using RF CMOS 180-nm process. The proposed power amplifier consists of low-band 0.9, 1.8, and 2.4 GHz and high-band 5 GHz. We proposed a structure that can support each input matching network without using a switch. For maximum linear output power, the output matching network was designed for impedance conversion to the power matching point. The fabricated quad-band power amplifier was verified using modulation signals. The long-term evolution(LTE) 10 MHz modulated signal was used for 0.9 and 1.8 GHz, and the measured output power is 23.55 and 24.23 dBm, respectively. The LTE 20 MHz modulated signal was used for 1.8 GHz, and the measured output power is 22.24 dBm. The wireless local area network(WLAN) 802.11n modulated signal was used for 2.4 GHz and 5.0 GHz. We obtain maximum linear output power of 20.58 dBm at 2.4 GHz and 17.7 dBm at 5.0 GHz.