• 제목/요약/키워드: Wideband power amplifier

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바이어스 안정화 저항을 이용한 이동위성 통신용 광대역 수신단 구현 및 성능 평가에 관한 연구 (A Study on Fabrication and Performance Evaluation of Wideband Receiver using Bias Stabilized Resistor for the Satellite Mobile Communications System)

  • 전중성;김동일;배정철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.569-577
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    • 1999
  • 본 논문에서는 이동위성통신용 광대역 수신단을 저잡음증폭기와 고이득증폭단으로 나누어서 구현 및 성능 평가를 하였다. 저잡음증폭기의 설계ㆍ제작에는 저잡음 GaAs FET인 ATF-10136파 내부정합된 MMIC인 VNA-25를 이용하였으며, 저잡음증폭기의 입력단 정합회로는 저항 결합회로, 전원회로는 자기 바이어스 회로를 사용하였다. INA-03184를 이용한 고이득증폭단은 양단 정합된 단일 증폭기 형태로 제작하였으며, 바이어스 안정화 저항을 사용하여 회로의 전압강하 및 전력손실을 가능한 줄이고 온도 안정성을 고려하여 능동 바이어스 회로를 사용하였으며, 스퓨리어스를 감쇠시키기 위해서 저잡음증폭기와 고이득증폭단 사이에 감쇠 특성이 우수한 대역통과 필터를 사용하였다. 측정 결과, 사용 주파수 대역내에서 55dB 이상의 이득, 50.83dBc의 스퓨리어스 특성 및 1.8. 1 이하의 입ㆍ출력 정재파비를 나타내었으며, 특히 1537.5 MHz에서 1 KHz 떨어진 점에서의 C/N비가 43.15 dB/Hz를 나타냄으로써 설계시 목표로 했던 사양을 모두 만족시켰다.

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800MHz~5.8GHz 광대역 CMOS 저잡음 증폭기 설계 (A 800MHz~5.8GHz Wideband CMOS Low-Noise Amplifier)

  • 김혜원;탁지영;이진주;신지혜;박성민
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권12호
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    • pp.45-51
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    • 2011
  • 본 논문에서는 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 800MHz~5.8GHz 대역 내 다양한 무선통신 표준을 포함하는 광대역 저잡음 증폭기(wideband-LNA)를 구현하였다. 저잡음 특성을 개선하기 위하여 제작한 LNA는 두 단으로 구성되었으며, 입력캐스코드 단 및 잡음신호만을 상쇄시키는 출력 버퍼단으로 구성하였다. 또한, 피드백 저항을 이용함으로써, 광대역 임피던스 매칭 효과 및 넓은 대역폭을 구현하였다. 측정결과, 811MHz~5.8GHz의 주파수 응답과 대역폭 내에서 최대 11.7dB의 전력이득 및 2.58~5.11dB의 잡음지수(NF)를 얻었다. 제작한 칩은 $0.7{\times}0.9mm^2$의 면적을 가지며 1.2V의 전원전압에서 12mW의 낮은 전력을 소모 한다.

Effects of Drain Bias on Memory-Compensated Analog Predistortion Power Amplifier for WCDMA Repeater Applications

  • Lee, Yong-Sub;Lee, Mun-Woo;Kam, Sang-Ho;Jeong, Yoon-Ha
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제9권2호
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    • pp.78-84
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    • 2009
  • This paper represents the effects of drain bias on the linearity and efficiency of an analog pre-distortion power amplifier(PA) for wideband code division multiple access(WCDMA) repeater applications. For verification, an analog predistorter(APD) with three-branch nonlinear paths for memory-effect compensation is implemented and a class-AB PA is fabricated using a 30-W Si LOMaS. From the measured results, at an average output power of 33 dBm(lO-dB back-off power), the PA with APD shows the adjacent channel leakage ratio(ACLR, ${\pm}$5 MHz offset) of below -45.1 dBc, with a drain efficiency of 24 % at the drain bias voltage($V_{DD}$) of 18 V. This compared an ACLR of -36.7 dEc and drain efficiency of 14.1 % at the $V_{DD}$ of 28 V for a PA without APD.

선형적인 동적 영역 특성을 갖는 고출력 비대칭 도허티 전력 증폭기의 설계 (Design of a High Power Asymmetric Doherty Amplifier with a Linear Dynamic Range Characteristic)

  • 이주영;김지연;이동헌;김종헌
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.538-545
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    • 2006
  • 본 논문에서 는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 기지국용 고출력 비 대칭 도허티 전력 증폭기를 구현하였다. 구현된 도허티 증폭기는 P1 dB로부터 9 dB의 영역에 걸쳐 높은 효율을 가지며, 전체 동적 영역에서 선형적인 특성을 갖는다. 고효율 구간의 확장과 선형적인 동적 영역 특성을 얻기 위해서 주 증폭기의 소자보다 두 배 큰 피킹 소자를 사용했으며, 입력에는 비대칭 전력 분배기를 사용하였다. WCDMA 1FA(Frequency Assignment) 신호를 사용하여 측정한 결과 P1 dB로부터 9 dB 백-오프 지점에서 31 %의 전력 부가 효율과 -35 dBc의 ACLR(Adjacent Channel Leakage Power) 특성을 얻었다.

INMARSAT-B형 위성통신용 광대역 수신단 구현 및 성능평가에 관한 연구 (A Study on Implementation and Performance Evaluation of Wideband Receiver for the INMARSAT-B Satellite Communications System)

  • 전중성;임종근;김동일;김기문
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.166-172
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    • 2001
  • 본 논문에서는 INMARSAT-B형 위성통신용 광대역 수신단을 저잡음증폭기와 고이득증폭기로 구성하였다. 저잡음증폭기의 입력단 정합회로는 저항 결합회로의 형태로 설계하였으며, 전원회로는 저잡음 특성이 우수한 자기 바이어스 회로를 사용하였다. 수신단 이득을 향상시키기 위해서 고이득증폭기는 양단 정합된 단일 증폭기 형태로 제작하였으며, 바이어스 안정화 저항을 사용하여 회로의 전압강하 및 전력손실을 가능한 줄이고 온도 안정성을 고려하여 능동 바이어스 회로를 사용하였으며, 스퓨리어스를 감쇠시키기 위해서 저잡음증폭기와 고이득증폭기사이에 대역통과 필터를 사용하였다. 1525~1575 MHz 대역에서 60 dB 이상의 이득, 1.8:1 이하의 입.출력 정재파비를 나타내었으며, 특히 1537.5 MHz에서 입력신호의 크기가 -126.7 dBm일 때1.02 kHz 떨어진 점에서의 C/N비가 45.23 dB/hz의 측정결과를 나타냄으로써 설계시 목표로 했던 사양을 모두 만족시켰다.

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상호 결합이 적은 두 개의 공진점을 갖는 광대역 전기 음향 변화기를 위한 역률 개선 회로 설계 방법 연구 (A Systematic Power Factor Improvement Method for an Electro Acoustic Transducer with Low Coupled Dual Resonances)

  • 임준석;편용국
    • 한국음향학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.480-486
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    • 2012
  • 음향 변환기용 외부 회로를 구성할 때, 파워 앰프의 내부저항이 매우 작은 경우 정합 회로를 구성하기 보다는 부하측의 역률을 개선하는 것을 선호 한다. 기존 연구의 결과를 살펴 보면 광대역에서 최대 파워를 전달하게 하는 정합회로를 구하는 방법을 많이 연구되어 왔으나, 두 개의 공진점을 갖는 광대역 전기 음향 변화기에 적용할 만한 광대역 역률 개선용 튜닝 회로를 구성하는 방법은 논문화된 결과는 드물다. 본 논문에서는 기존의 정합회로 설계에서 사용하는 체비세프 설계법을 기본으로 하여, 좀 더 낫은 결과를 가질 수 있도록 하는 복합 최적화 과정을 제안한다.

상호 결합이 적은 두 개의 공진점을 갖는 수중용 광대역 전기 음향 변화기를 위한 역률 개선 회로 설계 및 실험 (The Design and Experiment of Power Factor Improvement Circuit for a Underwater Electro Acoustic Transducer with Low Coupled Dual Resonances)

  • 임준석;편용국
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38B권12호
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    • pp.967-975
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    • 2013
  • 수중용 전기 음향 변환기용 외부 회로를 구성할 때, 파워 앰프의 내부저항이 매우 작은 경우 정합 회로를 구성하기 보다는 부하측의 역률을 개선하는 것을 선호 한다. 기존 연구의 결과를 살펴보면 광대역에서 최대 파워를 전달하게 하는 정합회로를 구하는 방법을 많이 연구되어 왔으나, 두 개의 공진점을 갖는 수중용 광대역 전기 음향 변화기에 적용할 만한 광대역 역률 개선 튜닝 회로를 구성하는 방법은 논문화된 결과는 드물다. 본 논문에서는 기존의 정합회로 설계에서 사용하는 체비세프 설계법을 기본으로 하여, 좀 더 낫은 결과를 가질 수 있도록 하는 복합 최적화 과정을 바탕으로 역률 개선 회로를 설계하고 이를 실험을 통하여 역율 개선을 확인한다.

GaN/Si 기반 60nm 공정을 이용한 고출력 W대역 전력증폭기 (High Power W-band Power Amplifier using GaN/Si-based 60nm process)

  • 황지혜;김기진;김완식;한재섭;김민기;강봉모;김기철;최증원;박주만
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.67-72
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    • 2022
  • 본 논문에서는 60 nm GaN/Si HEMT 공정을 사용하여 전력증폭기(Power Amplifier)의 설계를 제시하였다. 고주파 설계를 위하여 맞춤형 트랜지스터 모델을 구성하였다. Output stage는 저손실 설계를 위해 마이크로스트립 라인을 사용하여 회로를 구성하였다. 또한 RC 네트워크로 구성된 Bias Feeding Line과 Input bypass 회로의 AC Ground(ACGND) 회로를 각각 적용하여 DC 소스에 연결된 노드의 최소임피던스가 RF회로에 영향을 미치지 않도록 하였다. 이득과 출력을 고려하여 3단의 구조로 설계되었다. 설계된 전력증폭기의 최종 사이즈는 3900 ㎛ × 2300 ㎛ 이다. 중심 주파수에서 설계된 결과는 12 V의 공급 전압에서 15.9 dB의 소 신호 이득, 29.9 dBm의 포화 출력(Psat), 24.2 %의 PAE를 달성하였다.

서브샘플링 직접변환 수신기용 5.3GHz 광대역 저잡음 증폭기 (A 5.3GHz wideband low-noise amplifier for subsampling direct conversion receivers)

  • 박정민;서미경;윤지숙;최부영;한정원;박성민
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권12호
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    • pp.77-84
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    • 2007
  • 본 논문에서는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 서브샘플링 직접변환방식 RF 수신기용을 위한 광대역 저잡음 증폭기를 구현하였다. 인버터-형태의 트랜스임피던스 입력단과 3차의 Chebyshev 매칭네트워크를 사용함으로써, 제안한 광대역 저잡음 증폭기 회로는 5.35GHz의 대역폭, $12\sim18dB$의 전력이득, $6.9\sim10.8dB$의 NF, 대역폭 내에서의 -10dB 이하의 입력 임피던스 매칭과 -24dB 이하의 출력 임피던스 매칭을 얻었다. 제작한 칩은 1.8V 단일 전원전압으로 부터 32.4mW의 전력소모를 가지며, $0.56\times1.0mm^2$의 칩 사이즈를 갖는다.

마이너스 군지연 회로를 이용한 아날로그 피드백 증폭기의 대역폭 확장에 관한 연구 (A Research on the Bandwidth Extension of an Analog Feedback Amplifier by Using a Negative Group Delay Circuit)

  • 최흥재;김영규;심성운;정용채;김철동
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.1143-1153
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    • 2010
  • 본 논문에서는 마이너스 군지연 회로를 이용하여 아날로그 RF 피드백 증폭기의 선형성 개선 대역폭을 증가시킬 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 피드백 증폭기는 피드백 경로의 전달 시간 오차로 인하여 선형성 개선 대역폭이 제한되며, 그로 인하여 강력한 선형성 개선 효과에도 불구하고 거의 사용되지 않고 있다. 선행 연구를 통해 설계된 마이너스 군지연 회로의 군지연 특성을 응용하여 기존의 피드백 구조의 한계인 군지연 정합 문제를 해결하였다. 제작된 피드백 증폭기에 2-carrier Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) 신호를 인가하여 측정한 결과, WCDMA 기지국 하향 대역의 50 MHz 대역 전반에 걸쳐서 15 dB 이상의 선형성 개선 효과를 얻을 수 있었다. 평균 출력 전력이 28 dBm일 때 5 MHz 이격된 주파수에서 측정된 인접 채널 누설비(Adjacent Channel Leakage Ratio: ACLR)는 최대 25.1 dB 개선되어 -53.2 dBc로 측정되었다.