• 제목/요약/키워드: Third-Order IMD

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다이오드 직렬 궤환을 이용한 개별 차수 혼변조 발생기 및 응용 (Individual Order Intermodulation Distortion Generator Using Series Feedback of Diode and Its Application)

  • 손강호;김승환;김일규;김영;윤영철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.1096-1103
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    • 2008
  • 본 논문에서는 개별 차수 혼변조 신호 발생기를 이용한 전치 왜곡 선형화기 구조를 제안하였다 혼변조 신호 발생기는 공통 에미터 증폭기의 에미터 단자에 쇼트키 다이오드를 삽입하여, 3차와 5차 혼변조 신호를 다이오드 바이어스 전압에 따라서 발생시킨다. 이렇게 만들어진 혼변조 신호는 다이오드의 직렬 궤환을 이용한 것으로, 다이오드 바이어스 제어에 따라서 혼변조 신호의 크기와 위상을 변화시킬 수 있다. 이러한 혼변조 발생기를 전치 왜곡 선형화기로 사용했을 때, 반송파 2톤 신호 인가 시 3차와 5차 혼변조 신호는 각각 13.5 dB, 0.9 dB의 개선을 보였고, 광 대역폭을 갖는 CDMA IS-95 2FA 신호를 인가하였을 경우, 중심 주파수로부터 ${\pm}0.885$ MHz, ${\pm}1.23$ MHz 떨어진 지점에서 ACLR이 각각 2.3 dB, 2.5 dB의 개선됨을 확인하였다.

Compact Microstrip Resonant Cell을 ol용한 전력증폭기의 선형화 개선에 관한 연구 (A Study on Power Amplifier's Linearity Improvement Using a Compact Microstrip Resonant Cell)

  • 손형길;양승인
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.149-153
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    • 2005
  • 본 논문에서는 Compact Microstrip Resonant Cell을 이용하여 새로운 방법으로 선형성을 개선시킨 전력증폭기를 설계하였다. 전력증폭기의 입력단에 CMRC를 적용하였고, 입력단과 출력단에 각각 Tuning Line을 달아서 조정을 한 결과 기존의 전력증폭기보다 현저한 선형성을 보였다. 그 결과 CMRC를 적용한 전력증폭기는 기존의 전력증폭기보다 3차 IMD가 14.77 dB 만큼 개선되었다. CMRC의 크기는 $17.1\times5.22mm$이다.

이동 통신 중계기용 선형 전력 증폭기 효율 개선에 관한 연구 (A Study on the Efficiency Improvement of Linear Power Amplifier for Mobile Communication Repeater Applications)

  • 안정식;이종악
    • 전기전자학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.215-220
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    • 1999
  • 본 논문에서는 feedforward의 주 증폭기 전단에 predistorter를 사용하여 주 증폭기에서 만들어지는 이득과 위상 왜곡을 억제함으로써 넓은 대역에 걸쳐 좋은 IMD를 얻을 수 있도록 하였다. 이때 주 증폭기에서 만들어진 IMD는 저 출력 에러 증폭기의 사용을 가능하게 하므로 선형 전력 증폭기의 전체효율을 개선시킬 수 있다. 제작된 선형 전력 증폭기에서 주 증폭기(출력전력 10W/1톤, 중심 주파수는 850MHz, 2톤 채널 폭은 1MHz)의 IM3는 10.61dBc, predistorter와 feedforward를 결합한 LPA의 IM3는 32.50dBc이므로 약 22dB 개선된 결과를 얻었다. 그리고 주 증폭기의 효율이 30%, predistorter를 사용하지 않는 경우 효율은 20%, 그리고 사용한 경우의 효율이 27.4%이므로 약 7.4%의 개선된 결과를 얻었다.

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짝수 고조파 성분을 이용한 아날로그 전치 왜곡 선형화기 설계 (A Design of Analog Predistortion Linearizer Using Even Harmonic Signals)

  • 황문수;전기경;김일규;조숙희;김영;김병철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.67-73
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    • 2006
  • 본 논문에서는 고조파 발생기의 짝수 고조파 성분을 이용하여 전력 증폭기의 3차와 5차 혼변조 왜곡 신호를 개별적으로 개선할 수 있는 전치 왜곡 선형화기를 제안하였다. 제안된 선형화기의 고조파 발생기는 2차와 4차 고조파 성분을 추출할 수 있는 소 신호 증폭기로 구성되어 있으며, 또 2차와 4차 고조파 성분들은 벡터 모듈레이터에서 주 신호와 진폭 변조되어 3차와 5차 전치 왜곡 혼변조 신호를 개별적으로 발생시킬 수 있게 된다. 이렇게 전치 왜곡된 신호는 2차와 4차 고조파 신호의 크기만 변화시킴으로써 각각의 혼변조 신호의 크기와 위상을 조절할 수 있으며, 이것을 이용하여 전력 증폭기의 3차와 5차 혼변조 왜곡 신호를 각각 억제하는 선형화기를 구현하였다. 이러한 전치 왜곡 선형화기의 타당성을 입증하기 위해 2-톤 신호를 전력 증폭기에 인가하여, 3차와 5차 혼변조 왜곡 신호를 각각 25 dB, 18 dB 개선을 시켰으며, IS-95 CDMA 신호를 인가하였을 경우 인접 채널 전력비가 7 dB 이상 개선되는 것을 확인하였다.

OFDM 통신 시스템에서 비선형 왜곡 방지를 위한 IMD 저감 기반의 Tone Reservation 방식의 성능 분석 (Performance Analysis of IMD-Reduction-based Tone Reservation Method for the Protection of Nonlinear Distortion in the OFDM Communication System)

  • 변희섭;김남일;김영훈;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.943-952
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    • 2006
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Mulitiplexing) 시스템은 유무선 고속 디지털 통신 분야에 응용되고 있다. 그러나 OFDM은 다수의 반송파를 이용하기 때문에 동위상의 신호가 합쳐져 높은 PAPR(Peak to Average Power)이 발생하고, 그로 인해 비선형 증폭기를 거치면서 신호가 왜곡되는 문제점이 발생한다. 이러한 문제의 대책으로 대개 PAPR을 낮게 하여 전송하는 기법을 이용한다. 그러나 본 논문에서는 가장 낮은 PAPR을 찾는 PAPR 저감 기법 대신에, 비선형성으로 나타난 IMD(Inter-Modulation Distortion)를 저감시키게 하는 방법을 연구한다. IMD 감소 기법은 비선형 입출력 특성 다항식의 3차 항에 의해 발생된 왜곡 신호 중에 최소 왜곡 신호를 수신기로 전송하는 방식이다. 본 논문에서는 기존에 PAPR을 저감하기 위하여 제안된 TR(Tone Reservation) 기법을 사용하되, PAPR 자체를 저감하기 보다는 비선형 HPA를 거친 후 발생하는 IMD 성분을 저감하는 방식을 제안한다. 그리고 TR 기법을 이용하여 PAPR 저감과 제안된 IMD 저감의 시뮬레이션 비교 분석 결과, 3차 비선형에 대해 IMD 저감이 PAPR 저감에 비해 BER 성능이 좀 더 향상되었다.

A Research on the Magnitude/Phase Asymmetry Measurement Technique of the RF Power Amplifier Based on the Predistortive Tone Cancellation Technique

  • Choi, Heung-Jae;Shim, Sung-Un;Kim, Young-Gyu;Jeong, Yong-Chae;Kim, Chul-Dong
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권2호
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    • pp.73-77
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    • 2010
  • This paper proposes a novel memory effect measurement technique in RF power amplifiers(PAs) using a two-tone intermodulation distortion(IMD) signal with a very simple and intuitive algorithm. Based on the proposed predistortive tone cancellation technique, the proposed measurement method is capable of measuring the relative phase and magnitude of the third-order and fifth-order IMDs, as well as the fundamental signal. The measured relative phase between the higher and lower IMD signal for specific tone spacing can be interpreted as the group delay(GD) information of the IMD signal concerned. From the group delay analysis, we can conclude that an adaptive control of GD as well as the magnitude and phase is a key function in increasing the linearization bandwidth and the dynamic range in a predistortion(PD) technique.

적응형 바이어스 조절 회로와 2차 고조파 종단 회로를 이용한 고선형성 고효율 DMB CMOS 전력증폭기 (A Highly Linear and Efficient DMB CMOS Power Amplifier with Adaptive Bias Control and 2nd Harmonic Termination circuit)

  • 최재원;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권1호
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    • pp.32-37
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    • 2007
  • 고효율과 고선형성을 갖는 DMB CMOS 전력증폭기가 제안되어 있다. 이 논문에서는 0.13-um 표준 CMOS 공정이 적용되어졌고 제안된 전력증폭기의 모든 구성 소자는 출력 정합 회로망과 적응형 바이어스 조절 회로를 포함하여 하나의 칩속에 완전히 집적되어졌다. 효율과 선형성을 동시에 개선시키기 위하여 적응형 바이어스 조절 회로가 드레인 노드에 위치한 2차 고조파 종단 회로와 함께 적용되어졌다. 전력증폭기는 각각 16.64 dBm의 $P_{1dB}$, 38.31 %의 효율 (PAE), 그리고 24.64 dB의 출력 이득을 보였다. 3차 혼변조왜곡 (IMD3)과 5차 혼변조왜곡 (IMD5)은 각각 -24.122 dBc, -37.156 dBc 이다.

마이크로파 특성에 따른 진행파형 전계흡수 변조기의 비선형 모델 (Novel Model for Nonlinearity of Traveling-Wave Electroabsorption Modulator according to Microwave Characteristics)

  • 윤영설;이정훈;최영완
    • 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.

변형된 혼변조 신호 개별 차수 조정 전치왜곡 선형화기 설계 (A Design of Predistortion Linearizer Controlling Modified Individual Order IM Signal)

  • 김영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권10호
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    • pp.97-102
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    • 2004
  • 본 논문에서는 변형된 개별 차수 혼변조 신호 발생기들을 이용한 새로운 형태의 전치왜곡 회로를 제안하였다. 이 회로들은 전치왜곡 3차 와 5차 이상의 고차 신호 발생기 두개로 구성되어 독립적으로 동작과 제어되며, 이것의 회로 동작을 통해서 전력 증폭기의 혼변조 왜곡 신호들을 효과적으로 억압할 수 있다. 구현된 전치왜곡 선형화기의 동작특성은 국내 개인 휴대 통신 (PCS) 기지국 송신 대역인 1840 ~ 1970MHz 주파수에서 동작되도록 제작, 측정을 하였고 그 결과 반송파 2 톤 신호를 인가할 때 3차 혼변조 왜곡 특성의 (C/I)비는 40dB 이상, 5차 혼변조 왜곡 특성의 (C/I)비는 23dB 이상의 개선효과를 얻었고, IS-95 CDMA 신호를 인가하였을 때 885KHz 이격 지점에서 인접 채널 전력비를 l0dB이상 개선시켰다.

Predistortion Circuit을 이용한 Mixer의 선형화에 관한 연구 (Linearized Mixer Using Predistortion Technique)

  • 김영욱;김영식
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.193-196
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    • 2001
  • To reduce third-order intermodulation distortion(IMD3) generated in the down-conversion process of the mixer, predistortion technique was proposed and its performance was verified fDr Cellular band circuit. This method is based on the fact that down converted IMD3 of a down conversion mixer could be canceled by that of predistortor with a fine tuned vector modulator. Two tone test has been performed at 836 Mhz with 442 KHz separation. The results showed that IM3 level was improved about 16dB and PldB of the mixer was increased 3dB. from the above results, the suggested technique is useful to design the down converters for communication system .

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