• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.853-862
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• 2019

본 논문에서는 낮은 MTBF와 높은 정비비용이 소모되는 TWTA(: Travelling Wave Tube Amplifier) 방식의 탐색레이더 송신장치를 대체하기 위해서 4.5kW X-대역 SSPA(: Solid State Power Amplifier) 방식의 송신장치를 설계하였다. 송신장치는 평균송신출력 520W와 최대송신출력 4.0kW 이상의 성능을 목표로 설계되었다. 특히 점진적 성능저하 기능을 구현하여, 200W 전력증폭기조립체의 40%(13개 조립체 모듈)의 고장 수준까지는 기존의 TWTA 송신장치보다는 우수한 성능이 유지되도록 설계하였다. 설계된 송신장치에 대해서 X-대역 유효범위를 대상으로 실험한 결과, 최대송신출력 6.1kW, 불요파 69.16dBc, 상승시간 15.2ns, 하강시간 16.3ns 등의 성능값을 확인하였다. 아울러 고장인가를 통하여 점진적 성능저하 기능에 따른 출력전력의 변화를 실험을 통해 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.1083-1090
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• 2015

Ka 대역의 25 W급 SSPA를 제작하기 위하여 상용 $0.15{\mu}m$ GaN 공정을 이용 구동증폭기(Drive Amplifier : DRA) 및 고출력증폭기(High Power Amplifier : HPA) 초고주파 단일 집적회로(Monolithic Microwave Integrated Circuit : MMIC)를 설계 및 제작하여 특성 평가하였고, SSPA(Solid State Power Amplifier)의 주요 부속품인 MS-to-WR28 변환기 및 WR28 전력합성기를 설계 및 제작, 평가하여 Ka 대역 GaN 기반 SSPA를 제작하였다. 제작 결과, 주파수 29~31 GHz 대역에서 포화출력 44.2 dBm 이상, 전력부가효율 16.6 % 이상, 전력이득 39.2 dB의 특성을 나타내었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 1996년도 학술대회
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• pp.27-31
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• 1996

In this paper, The SSPA(Solid State Power Amplifier) is 100 watts amplifier which is used with C-Band Satellite communication Up-Link frequency, 5.875 ∼6.425 GHz. SSPA requires more output power than is available from a single GaAs FET with result it is necessary to combine the output of many device. To achieve a high power, it is important to make a good N-way power divider which has a small different phase, good combining efficiency and high power handling capability. The reliability of Power GaAs FET decrease with increasing junction temperature, power amplifier in general dissipate amount of power. It is important to provide them with a heatsink and a temperature compensation circuit to dispose of the unwanted heat. To compensate temperature, Using PIN diode attenuator, it is enable to get a precision gain control. The output power of the SSPA is more than 100 watt with which the TWTA (Traveling-Wave Tube Amplifier) can be replaced. Each stage was measured by the Network analyzer PH8510C, Power meter Booton 42BD, The gain is more than 53 dB, flatness is less than 1.5 dB.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1079-1086
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• 2012

본 논문에서는 반도체형 전력 증폭기의 바이어스를 개선하기 위하여 순차 제어 회로와 펄스 폭 가변 회로를 적용한 X-대역 60 W 고효율 전력 증폭 모듈을 설계하였다. 순차 제어 회로는 전력 증폭 모듈을 구성하는 각 증폭단의 GaAs FET의 드레인 전원을 순차적으로 스위칭하도록 회로를 구성하였다. 드레인 바이어스 전원의 펄스 폭을 RF 입력 신호의 펄스 폭보다 넓게 하여 전력 증폭 모듈의 입력 신호가 있을 때만 스위칭 회로를 순차적으로 구동시킴으로써 전력 증폭 모듈의 열화에 따른 출력 신호의 왜곡과 효율을 향상시킬 수 있다. 60 W 전력 증폭 모듈은 고출력 GaAs FET를 이용하여 전치 증폭단, 구동 증폭단과 주전력 증폭단으로 구성하였으며, 주전력 증폭단은 전력결합기를 이용한 평형증폭기 구조로 구현하였다. 설계된 전력 증폭 모듈은 9.2~9.6 GHz에서 듀티사이클 10 %로 동작시켰을 때 50 dB의 전력 이득, 펄스 주기 1 msec, 펄스 폭 100 us, 출력 전력 60 W에서 동작함에 따라 펄스-SSPA 형태로 반도체 펄스 압축 레이더 등에 적용할 수 있다.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2004년도 제3회 정기총회 및 추계학술대회
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• pp.323-327
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• 2004

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.692-697
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• 2004

OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)통신 시스템은 다중 경로 간섭에 효과적이며, 대역효율이 우수한 통신 방식이다. 하지만, OFDM 신호는 높은 PAPR(peak to average power ratio)이 나타나므로 HPA(high power amplifier)에 의해 비선형 왜곡이 발생하게 된다. 본 연구는 HPA의 비선형을 보상하기 위해 predisotertor를 사용했을 때, IBO(input back off)에 따른 비선형 특성 변화를 연구하였다. SSPA(solid state power amplifier)에서 IBO=0 ㏈일 경우인 포화점 동작에서는 오히려 predistorter를 사용하지 않는 것이 시스템 성능이 더 좋았다. 하지만, IBO=3 ㏈일 때는 predistorter를 사용하는 시스템이 좋은 성능을 보인다. 즉, 적절한 back-off를 해야만 predistorter의 성능이 발휘된다. 결과적으로 본 연구에서는 predistorter의 이득이 발생되기 시작하는 threshold IBO를 OFDM 시스템의 sub-carrier 수와 SSPA의 비선형 파라메터 p 값에 따라 구하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.231-238
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• 2019

본 논문에서는 단위 전력증폭기를 여러 개 결합하여 높은 출력을 얻을 때 결합 손실을 최소화하여 증폭기의 효율을 높이는 방법에 대해 연구하였다. 구체적으로는 도파관과 cavity 구조로 되어있는 공간결합기를 이용한 Ka 대역 공간결합증폭기를 제안하였다. 제작된 공간결합증폭기는 Ka 대역 20W급의 SSPA로서 GaN bare die를 이용하여 설계된 5W급의 단위 증폭모듈 8EA를 적용하였다. 그리고 Hybrid Radial 구조의 8-way 공간분배기와 공간결합기를 이용하여 단위증폭모듈을 결합하였다. 제작된 공간결합기의 출력 결합손실은 약 0.334dB이며 약 92.6%의 효율을 얻었다. 본 논문의 공간결합증폭기는 최대포화출력 10W, 전력부가효율 15%이상을 목표로 개발하였으며, 측정결과 최대포화출력 30W와 전력부가효율19%의 결과값을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.319-325
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• 2004

FHMA(frequency hopping multiple access) 통신 시스템은 다중 접속의 한 방식으로 LPI(low probability of intercept)와 AJ(anti-jamming)에 좋은 성능을 가진다 FHMA 통신 시스템의 기지국이나 중계기에서 많은 사용자 신호로 인하여 높은 PAPR(peak to average power ratio)이 된다. 한편, HPA(high power amplifier)의 비선형 보상을 위하여 predistorter를 사용한다. 본 연구는 PAPR 분포를 결정하는 사용자 수와 IBO(input back on의 크기에 따라 통신성능을 분석하였다. SSPA(solid state power amplifier) 경우, predistorter를 사용하는 것이 항상 좋은 영향을 주지 않으며, 사용자 수에 따라 적절한 IBO 크기가 있음을 연구하였다. 사용자 수가 16, p=1일 때, IBO가 6 ㏈전까지는 predistorter를 사용하지 않았을 때 성능이 더 좋지만, IBO가 6 ㏈보다 클 경우는 predistorter의 비선형 보상 효과를 받아 더 좋은 성능이 보인다. 즉, 사용자 수에 따라서, predistorter 사용할 때는 일정크기 의 cross-over IBO값 이상에서 비선형 보상 효과가 발생한다. TWTA일 경우, TWTA가 SSPA보다 진폭 및 위상 변환 특성에서 더 nonlinear하기 때문에, SSPA보다 더 많은 성능 개선 효과가 있다. BER=$10^{-3}$ 기준에서, predistorter를 사용하는 것이 사용자가 16명일 때는 약 2.5 ㏈, 사용자가 32명일 때는 3 ㏈의 SNR 이득 효과를 갖는다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.2489-2497
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• 1994

본 논문에서 하이브리드 기법을 이용한 $7.7\sim8.5GHz$에서 동작하는 10 W 반도체 전력증폭기 개발에 대해 기술하였다. 본 증폭기의 제작과 측정은 위험부담을 최소화하고 제작의 용이성을 증가시키기 위하여 고이득을 위한 전단부, 구동용 중단부, 그리고 고전력부의 3증폭부로 나누어 수행하였으며, 최종 증폭기는 위에서 언급된 3 증폭부, 직류 바이어스 회로, 그리고 온도보상회로를 포함하여 하나의 하우징안에서 구현하였다. 측정된 소신호 이득은 $46\pm1dB$, 입출력 반사손실은 각각 25dB와 27dB 이상이며, 7.7, 8.1, 그리고 8.5 GHz의 3주파수에 대해 1dB 압축점에서의 출력전력은 $39.8\sim40.4dBm$으로서 최대출력전력 10 W를 만족한다. 10 MHz 차이가 있는 두 입력신호에서의 2톤 테스트에서는 출력전력 37.5 dBm에서 13.34 dBc 정도로서 설계시 요구된 사양과 잘 일치함을 알 수 있으며, 제작된 SSPA는 통신용 마이크로파중계기의 하부시스템으로서 부합되는 좋은 성능을 나타냄을 보여준다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제11권5호
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• pp.5-11
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• 2008

Recently developed radars use the solid-state power amplifier to amplify the RF signal. The stability of RF signal directly depends on that of the electric power. So the stable and reliable electric power should be needed. When the electric power switch is tuned on for the first time in order to operate the radar system, the in-rush current is generated because of the capacitive characteristic. The excess in-rush current breaks the element. Therefore, the analysis about the in-rush current to design the electric power system is necessary. In this paper, modeling and simulation on the whole power system is carried out and the necessity of limiting the in-rush current is verified. After the analysis, the circuit to limit the in-rush current is designed and examined to verify the analysis. The circuit is good enough to limit the in-rush current.