• 전자공학회논문지
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• 제53권5호
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• pp.3-12
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• 2016

최근 들어, 밀리미터파 대역을 활용하는 5세대 이동 통신 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 밀리미터파 대역의 전파 감쇠 특성으로 인하여 전력 증폭기의 비선형성을 완화시키는 방법의 중요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 전력 증폭기의 특성을 선형구간과 비선형구간을 구분하여 구간별 계수를 사용하는 구간별 차등 다항식 모델을 제안하였다. 또한, 제안된 모델과 직접 학습 방식을 이용하여 디지털 사전왜곡기 구현 방안을 제시하였다. 제안된 모델의 성능을 검증하기 위하여 LTE 신호를 인가한 60 GHz 대역 전력증폭기를 위한 제안된 모델과 직접 학습 방식에 기반한 디지털 사전왜곡기를 FPGA로 구현하였고 하드웨어 테스트벤치를 통하여 성능 및 연산 복잡도를 비교 검증하였다. 제안된 모델은 기존 단일 다항식 모델 대비 ACLR 측면에서는 3.3 dB 개선됨을 보였으며 연산 복잡도 측면에서는 7.5 % 감소됨을 보여주었다

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.959-966
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• 2006

본 논문은 다이플렉서를 이용하여 디지털 셀룰라 대역($f_o$=880 MHz)과 IMT-2000 대역($f_o$=2,140 MHz) 기지국에서 동시에 사용 가능한 이중 대역 전치 왜곡 선형 전력 증폭기(Predistortion Linear Power Amplifier: PD LPA)의 설계 방법을 제시하였다. 입 출력단에 사용된 다이플렉서는 결함 접지 구조(Defected Ground Structure: DGS)를 이용한 저역 통과 여파기와 높은 Q값을 갖는 캐패시터와 마이크로 스트립 스터브를 이용한 고역 통과 여파기로 이루어져 있다. 입출력 반사 계수 특성을 좋게 하기 위하여 3 dB 하이브리드 결합기를 이용한 반사형 타입의 전치 왜곡 선형화기를 설계하였다. IS-95 CDMA IFA 신호와 WCDMA IFA 신호를 이용하여 각 대역에서 제작된 이중 대역 전치 왜곡 선형 전력 증폭기의 인접 채널 누설비(Adjacent Channel Leakage Ratio: ACLR) 개선 정도를 측정한 결과 880 MHz 대역에서 약 10 dB, 2,140 MHz 대역에서 약 9.36 dB 개선되었다.

• ETRI Journal
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• 제42권5호
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• pp.773-780
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• 2020

A 40 nm complementary metal oxide semiconductor carrier-aggregated drive amplifier with high linearity is presented for sub-GHz Internet of Things applications. The proposed drive amplifier consists of two high linear amplifiers, which are composed of five differential cascode cells. Carrier aggregation can be achieved by switching on both the driver amplifiers simultaneously and combining the two independent signals in the current mode. The common gate bias of the cascode cells is selected to maximize the output 1 dB compression point (P1dB) to support high-linear wideband applications, and is used for the local supply voltage of digital circuitry for gain control. The proposed circuit achieved an output P1dB of 10.7 dBm with over 22.8 dBm of output 3rd-order intercept point up to 0.9 GHz and demonstrated a 55 dBc adjacent channel leakage ratio (ACLR) for the 802.11af with -5 dBm channel power. To the best of our knowledge, this is the first demonstration of the wideband carrier-aggregated drive amplifier that achieves the highest ACLR performance.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.802-809
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• 2001

이 논문에서는 VHF 대역에서 동작하는 주파수도약 송신기의 전력증폭기를 선형화한다. 적응 전치왜곡기(adaptive predistorter)를 사용하여 애널리그 다항식 선형화기를 전치왜곡기로 사용한다. 수렴 소도를 높이기 위하여 전치왜곡기의 출력신호와 후처리기의 출력신호 사이의 오차가 글로벌 최소치에 접근하도록 RLS(recursive least square) 적응 앨거리듬을 적용한다. 실험결과 설계된 선형 전력증폭기의 ACP(Adjacent Channel Power)는 10 dB 개선된다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권3호
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• pp.312-318
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• 2016

This paper presents a 2-6 GHz GaN HEMT power amplifier monolithic microwave integrated circuit (MMIC) with bridged-T all-pass filters and output-reactance-compensation shorted stubs using the $0.25{\mu}m$ GaN HEMT foundry process that is developed by WIN Semiconductors, Inc. The bridged-T filter is modified to mitigate the bandwidth degradation of impedance matching due to the inherent channel resistance of the transistor, and the shorted stub with a bypass capacitor minimizes the output reactance of the transistor to ease wideband load impedance matching for maximum output power. The fabricated power amplifier MMIC shows a flat linear gain of 20 dB or more, an average output power of 40.1 dBm and a power-added efficiency of 19-26 % in 2 to 6 GHz, which is very useful in applications such as communication jammers and electronic warfare systems.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.2382-2390
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• 2007

본 논문에서는 비선형 앰프를 선형화 하는 다항식에 기반한 사전왜곡 알고리즘을 제안한다. 제안된 방식은 기존의 다항식 기반 방식과는 다르게 사후왜곡기의 도움 없이 직접 학습 방식으로 사전왜곡 계수를 추정한다. 먼저 앰프의 특성이 부분 선형으로 가정하여 알고리즘이 유도되고, 다음에 이 알고리즘을 앰프에 대한 어떠한 가정이 필요없는 구조로 변경한다. 제안된 사전왜곡기는 복소 계수를 가지는 다항식으로 구성되며 다항식의 계수는 RLS(recursive least squares)에 기반하여 찾게 된다. 컴퓨터 모의실험에 의하면 제안된 직접방식의 알고리즘이 기존의 간접 학습 방식에 비해 앰프의 초기 계수나 포화 영역에서 강인한 특성을 보인다.

• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.646-652
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• 2014

본 논문은 GaN(Gallium Nitride) HEMT(High Electron Mobility Transistor) die를 이용하여 Ku-대역 전력 증폭기 설계, 제작 그리고 실험 결과에 대해 기술하였다. 저비용으로 Ku-대역 전력 증폭기를 설계하기 위하여 고가의 알루미나 회로 기판 제작 대신 PCB(Printed Circuit Board)를 이용하여 입/출력단 정합 회로를 이용하였다. 측정 결과로는 펄스 모드로 동작시켰을 때 14.8 GHz에서 42.6 dBm의 출력 전력, 37.7 % 드레인 효율 그리고 7.9 dB의 선형 이득을 얻었다. CW(Continuous Wave) 실험 결과로는 39.8 dBm의 출력 전력, 24.1 %의 드레인 효율 그리고 7.2 dB의 선형 이득을 얻을 수 있었다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.118-121
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• 2003

A new approach, using MEMS, for improving the performance of high efficiency amplifiers is proposed in this paper. The MEMS tuning element is described as a variable-length shorted CPW stub. Class-E amplifiers can be optimally tuned by these MEMS tuning elements because their operation varies with the impedance of the output tuning circuit. A MEMS tuning element was simulated using full-wave EM simulators to obtain its S-parameters. A Class-E amplifier with the MEMS was designed at 8GHz. The non-linear operation of this amplifier was simulated to explore the effect of the MEMS tuning. Comparing the initially designed amplifier without MEMS, the Power Added Efficiency (PAE) of the amplifier with MEMS is improved from 46.3% to 66.9%. For the amplifier with MEMS, the nonlinear simulation results are PAE = 66.90%, $\eta$(drain efficiency) = 75.89%, and $P_{out}$ = 23.37 dBm at 8 GHz. In this paper, the concept of the MEMS tuning element is successfully applied to the Class E amplifier designed with transmission lines.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.15-21
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• 2008

OFDM (직교 주파수 분할 다중화) 신호의 높은 PAPR은 시스템의 송신단에서 전력증폭기의 비선형적 특성으로 인해 비선형 왜곡이 불가피하게 발생한다. 이 현상은 대역 내 왜곡과 대역 외 방사를 초래한다. 본 논문에서는 다항식 (polynomial) 모델에 기반한 사전왜곡(pre-distortion) 기법으로 이러한 문제를 보상하는 기법을 제안한다. 비선형 및 역비선형 다항식 모델 추정은 LSE(Least Square Error) 알고리즘으로 수행한다. 또한 시스템의 성능 향상을 위해 피크제거와 클리핑 결합기법을 이용해 OFDM 신호가 전력증폭기의 포화 영역 근처에서 동작함으로써 발생하는 왜곡된 신호의 진폭을 제거한다.