• 제목/요약/키워드: RF Power Amplifier

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마하-젠더 광 변조기와 EDFA로 구성된 아날로그 광통신 링크에서 변조기 바이어스 조정을 이용한 랜덤 지터의 감소 (Jitter Reduction by Modulator-Bias Control in Analog Fiber-Optic Links Employing a Mach-Zehnder Modulator Followed by an Erbium-Doped Fiber Amplifier)

  • 이민영;윤영민;신종덕
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.103-109
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    • 2009
  • 본 논문에서는 마하-젠더 광 변조기와 EDFA(Erbium-Doped Fiber Amplifier)로 구성된 아날로그 광통신 링크에서 광 변조기에 인가되는 바이어스 전압의 조정을 통해 광통신 링크 출력의 랜덤 지터를 효과적으로 감소시키는 방법에 관하여 연구하였다. 광 변조기의 바이어스를 $0.5\;V_{\pi}$로부터 약 $0.089\;V_{\pi}$로 이동시켰을 때, 10 GHz RF 신호의 이득은 최대 10.65 dB가 증가하였고, 랜덤 지터는 EDFA의 입력 광 파워가 -0.11 dBm일 때 최대 46.5% 감소하였다.

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E-band low-noise amplifier MMIC with impedance-controllable filter using SiGe 130-nm BiCMOS technology

  • Chang, Woojin;Lee, Jong-Min;Kim, Seong-Il;Lee, Sang-Heung;Kang, Dong Min
    • ETRI Journal
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    • 제42권5호
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    • pp.781-789
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    • 2020
  • In this study, an E-band low-noise amplifier (LNA) monolithic microwave integrated circuit (MMIC) has been designed using silicon-germanium 130-nm bipolar complementary metal-oxide-semiconductor technology to suppress unwanted signal gain outside operating frequencies and improve the signal gain and noise figures at operating frequencies. The proposed impedance-controllable filter has series (Rs) and parallel (Rp) resistors instead of a conventional inductor-capacitor (L-C) filter without any resistor in an interstage matching circuit. Using the impedance-controllable filter instead of the conventional L-C filter, the unwanted high signal gains of the designed E-band LNA at frequencies of 54 GHz to 57 GHz are suppressed by 8 dB to 12 dB from 24 dB to 26 dB to 12 dB to 18 dB. The small-signal gain S21 at the operating frequencies of 70 GHz to 95 GHz are only decreased by 1.4 dB to 2.4 dB from 21.6 dB to 25.4 dB to 19.2 dB to 24.0 dB. The fabricated E-band LNA MMIC with the proposed filter has a measured S21 of 16 dB to 21 dB, input matching (S11) of -14 dB to -5 dB, and output matching (S22) of -19 dB to -4 dB at E-band operating frequencies of 70 GHz to 95 GHz.

비선형 해석법을 이용한 IMT2000 중계기용 1W 전력증폭기 제작 연구 (A Study on the Fabrication of 1W Power Amplifier for IMT2000 Repeater Using Nonlinear Analysis)

  • 전광일
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제37권2호
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    • pp.83-90
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    • 2000
  • 본 논문에서는 IMT2000 중계기용으로 1.88-1.98 ㎓ 대역 전력증폭기를 저 가격, 소형으로 개발하였다. 이 전력증폭기는 두 단으로 구성되어 있으며 초단은 P-HEMT (ATF-34143, 800 micron gate width, Agilent Technologies)를 사용하였으며, 종단은 GaAs FET(EFA240D-SOT89, 2400 micron gate width, Excelics Semiconductor)를 사용하였다. 개발된 전력 증폭기는 전체 주파수 대역인 1880-1980 ㎒에서 이득이 29.5㏈, 1㏈ gain compression point는 29.5dBm, 3rd order intercept point(OIP3)는 42dBm 그리고 입출력 return loss는 -10㏈/-l2㏈ 이다. 본 연구에서는 이 전력 증폭기를 설계하기 위하여 각 소자의 비선형 모델을 사용하여 전력증폭기의 여러 가지 비선형 특성을 설계할 수 있었으며, 이 전력 증폭기의 크기는 42(L) x 34(W) mm으로 소형화가 가능하였다.

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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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A Switched VCO-based CMOS UWB Transmitter for 3-5 GHz Radar and Communication Systems

  • Choi, Woon-Sung;Park, Myung-Chul;Oh, Hyuk-Jun;Eo, Yun-Seong
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제17권3호
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    • pp.326-332
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    • 2017
  • A switched VCO-based UWB transmitter for 3-5 GHz is implemented using $0.18{\mu}m$ CMOS technology. Using RF switch and timing control of DPGs, the uniform RF power and low power consumption are possible regardless of carrier frequency. And gate control of RF switch enables the undesired side lobe rejection sufficiently. The measured pulse width is tunable from 0.5 to 2 ns. The measured energy efficiency per pulse is 4.08% and the power consumption is 0.6 mW at 10 Mbps without the buffer amplifier.

MPM 구동용 고전압 전원공급기의 개발 (Development of High Voltage Power Supply for MPM)

  • 정용준;박동선
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.256-258
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    • 2010
  • MPM(Microwave Power Module)은 진공 전력증폭기인 진행파관(TWT,Traveling Wave Tube)과 반도체 전력증폭기(SSA, Solid State Amplifier)를 결합한 구조로서, 미세한 RF신호를 입력 받아 고출력의 RF 신호로 증폭하는 장치이다. 본 논문은 MPM을 구동하기 위해, 필요한 수 kV이상의 높은 전압을 TWT에 공급해주는 고전압 전원공급기(HVPS, High Voltage Power Supply)에 관한 것이다. Main Topology는 Resonant Phase Shift Full Bridge Converter이며, 승압의 효과를 높이기 위해 2차 측에는 Voltage Multiplier를 사용하였다. MPM을 구동하는데 필요한 전압인Cathode(-4kV), FE_Bias(-5.25kV), Collector(-2kV)를 생성하며, FE_ON, OFF신호에 따라 고전압 스위칭 동작을 하여, RF 증폭을 제어 할 수 있다. 최종적으로 Prototype을 제작하고, 고찰된 실험결과를 제시하여 개발된 HVPS의 우수성을 검증한다.

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Binary Power Amplifier with 2-Bit Sigma-Delta Modulation Method for EER Transmitter

  • Lim, Ji-Youn;Cheon, Sang-Hoon;Kim, Kyeong-Hak;Hong, Song-Cheol;Kim, Dong-Wook
    • ETRI Journal
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    • 제30권3호
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    • pp.377-382
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    • 2008
  • A novel power amplifier for a polar transmitter is proposed to achieve better spectral performance for a wideband envelope signal. In the proposed scheme, 2-bit sigma-delta (${\Sigma}{\Delta}$) modulation of the envelope signal is introduced, and the power amplifier configuration is modified in a binary form to accommodate the 2-bit digitized envelope signals. The 2-bit ${\Sigma}{\Delta}$ modulator lowers the noise of the envelope signal by fine quantization and thus enhances the spectral property of the RF signal. The Ptolemy simulation results of the proposed structure show that the spectral noise is reduced by 10 dB in a full transmit band of the EDGE system. The dynamic range is also enhanced. Since the performance is improved without increasing the over-sampling ratio, this technique is best suited for wireless communication with high data rates.

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신호 제거 궤환부의 전류 제어 적응형 알고리즘을 이용한 IMT-2000용 선형화 증폭기 제작 (Fabrication of IMT-2000 Linear Power Amplifier using Current Control Adaptation Method in Signal Cancelling Loop)

  • 오인열;이창희;정기혁;조진용;라극한
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권1호
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    • pp.24-36
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    • 2003
  • IMT-2000 서비스의 전송제한은 3GPP에 규정하고 있다. IS-95A 서비스보다 IMT-2000 서비스는 3배의 대역폭을 가짐으로 해서 Peak to Average가 높아졌고, 이 때문에 인접채널에 대한 영향을 줄이는 쪽으로 더 주위 깊게 설계하여야 하는 어려움이 발생하였다. 이러한 요소에 가장 민감하게 동작하는 모듈이 이동통신 시스템에 최종단에 위치하여 멀리까지 서비스를 가능케 하는 HPA(High Power Amplifier)이다. HPA는 Pl㏈ 근처에 동작시킴으로 인해 3차 5차 신호로 인해 인접채널에 영향을 미치며, 신호가 포화됨으로 인해 왜곡이 발생한다. 이에 HPA를 어떻게 선형화 시킬 수 있을 것이냐가 중요한 요소로써 작용하는데, 본 논문에서는 가장 복잡한 구조로 이루어져 있지만 선형화 방법에 있어 탁월한 개선 능력을 갖는 Feed-forward 방식을 설계 제작하였다. 본 논문은 Feed-forward의 1차 궤환부인 신호 제거 궤환부에서 얻어진 전류를 검출하여 알고리즘을 수행케 함으로써 환경변화에서도 무리 없이 동작하는 적응형 40Watt Feed-forward 선형화 증폭기가 되도록 하였다. 일반적인 RF 출력 신호를 검출하는 방식은 회로가 복잡하며, 합성기 출력에서 검출을 하기 때문에 신호검출의 정확성에서도 떨어지는 단점이 있다. 또한 선형화 증폭기의 최종 출력에서의 에러 신호를 감지하여 최적화시키는 알고리즘 역시 기존 방식인 Pilot 신호를 이용하지 않고 에러량 검출 방식을 적용하셔 W-CDMA용 선형화 증폭기가 되도록 하였다. 결과적으로 54㏈의 이득특성을 얻으면서 IW에서 40W 출력시까지 어느 동작에서도 30㎑ 대역폭 내에서 -26㏈m Max@3.515㎒ ACPR(Adjacent Channel Power Ratio) 특성, 48㏈c Max@±5㎒ ACLR (Adjacent Channel Leakage Power Ratio) 특성을 모두 만족하여 3GPP의 국제규격을 만족하는 선형화 증폭기가 되도록 하였다.

Wave 2 규격을 위한 와이브로 기지국용 일체형 복합 RF unit 연구 (The Study of Complex RF Unit in WiBro Base Station for Wave 2 Standard)

  • 최두헌;문연태;김도균;최영완
    • 전기학회논문지
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    • 제57권9호
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    • pp.1660-1668
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    • 2008
  • The WiBro was adopted to the 3G international standard. By the change of specification from Wave 1 to Wave 2, MIMO technology is applied in order to increase the speed of downlink. By MIMO the RF part of WiBro base station is increased to 2 Tx paths. Therefore, the size of RF part is bigger and material cost is increased. For reducing these demerits, the RF part which is consisted of PA, LNA, and TDD switch is designed to one complex RF unit. Also, the experimental results of the RF unit have been discussed. Since the complex RF unit is more compact than the RF part of Wave 1 base station, it can be used as the RF part of Wave 2 base station with 2T/2R MIMO.