• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.947-954
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• 2009

본 논문에서는 하이브리드 커플러를 이용하여 구성하는 종래의 평형전력증폭기의 입력측 반사전력을 별도의 보조증폭기의 입력으로 활용하여 성능을 개선한 새로운 구조의 평형전력증폭기를 제안한다. 평형증폭기 내의 개별 단일 증폭기의 정합이 완벽하지 못하므로 여기에서 반사된 전력이 하이브리드 커플러의 격리단자에서 터미네이션 시키는 것이 종래의 구성이었다. 본 논문에서는 격리단자에 터미네이션 대신 보조증폭기를 연결하여 누설전력이 입력되고, 보조증폭기의 출력이 최종적인 평형증폭기의 출력에 더해지므로 출력전력과 효율이 개선된다. 제시한 구조를 검증하기 위하여 종래의 평형전력증폭기와 제안된 평형전력증폭기를 실제 제작하고 측정한 결과를 보인다. 제시한 평형전력증폭기는 종래의 평형전력증폭기보다 약 3dB의 출력전력특성, 5.2%의 전력부가효율, 그리고 $5{\sim}10\;dBc$의 IMB3 개선효과를 갖는다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권2호
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• pp.76-80
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• 2007

본 논문에서는 이중 바이어스 조절과 PBG 구조를 이용하여 Doherty 증폭기의 효율과 선형성을 개선하였다. PBG 구조를 출력 정합회로에 구현하였으며, 이중 바이어스 조절을 Carrier Amplifier에 적용하여 낮은 입력레벨에서도 Doherty 증폭기의 효율을 개선 할 수 있었다. 제안된 구조를 이용한 Doherty 증폭기는 기존의 전력증폭기에 비해 PAE는 8 %, IMD3는 -5 dBc 개선하고, 모든 입력전력레벨에서 30 % 이상의 고효율을 가질 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제7권2호
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• pp.98-101
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• 2007

A fully integrated 5-GHz CMOS power amplifier for IEEE 802.11a WLAN applications is implemented using $0.18-{\mu}m$ CMOS technology. An on-chip transmission-line transformer is used for output matching network and voltage combining. Input balun, inter-stage matching components, output transmission line transformer and RF chokes are fully integrated in the designed amplifier so that no external components are required. The power amplifier occupies a total area of $1.7mm{\times}1.2mm$. At a 3.3-V supply voltage, the amplifier exhibits a 22.6-dBm output 1-dB compression point, 23.8-dBm saturated output power, 25-dB power gain. The measured power added efficiency (PAE) is 20.1 % at max. peak, 18.8% at P1dB. When 54 Mbps/64 QAM OFDM signal is applied, the PA delivers 12dBm of average power at the EVM of -25dB.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제17권4호
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• pp.221-227
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• 2017

A new approach to designing a broadband and highly efficient class-E power amplifier based on nonlinear shunt capacitance analysis is proposed. The nonlinear shunt capacitance method accurately extracts optimum class-E power amplifier parameters, including an external shunt capacitance and an output impedance, at different frequencies. The dependence of the former parameter on the frequency is considered to select an optimal value of external shunt capacitor. Then, upon determining the latter parameter, an output matching network is optimized to obtain the highest efficiency across the bandwidth of interest. An analytical approach is presented to design the broadband class-E power amplifier of a MOSFET transistor. The proposed method is experimentally verified by a 140-170 MHz class-E power amplifier design with maximum added power efficiency of 82% and output power of 34 dBm.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.1-11
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• 2009

본 논문에서는 플라즈마 응용을 위 한 고효율 및 고안정성을 가지는 RF 발생기용 1 kW급 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 전력증폭기는 푸쉬풀 MOSFET 1개와 고전류 구동 IC로 구성하였으며, E급 증폭기의 구조를 사용함으로써 효율을 개선하였다. 플라즈마 응용에 적합하도록 전력증폭기에 선택적 감쇠기를 사용하여 3가지 모드로 동작하게 함으로써 효율과 안정성을 선택적으로 고려할 수 있도록 하였다. 초기 방전 구간의 불안정성을 개선하기 위하여 RF 발생기의 출력 안정영역을 선택적 감쇠기를 사용하여 전압정재파비(VSWR)를 3.8:1 미만보다 개선된 4.5:1 미만으로 확장하였다. 또한 기존에 적용되는 증폭기에 비하여 크기를 30 % 줄였으며, 주파수 13.56 MHz, 출력 1 kW에서 효율 80 %를 얻으므로 기존에 비하여 효율을 약 13 % 개선하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.197-202
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• 2023

본 논문은 5G 시스템에 적용되어 인 빌딩, 지하철과 터널등에 사용되는 50 Watts급 중계기용 고효율 전력증폭기 설계 방법과 전기적 특성을 나타내었다. 여기서 설계된 전력증폭기의 종단 트랜지스터는 GaN(gallium nitride)을 사용하여 도허티방식으로 구성하였으며, 선형성을 만족시키기 위해서 DPD(digital predistortion)를 이용하여 혼변조 신호를 제거하였다. 또한, 5G 시스템에서 요구되는 증폭기의 이득 제어와 경보 처리등 다양한 요구사항을 처리하기 위해서 마이크로프로세서가 전력증폭기 내부에 존재하게 설계하였다. 통신사업자가 요구하는 규격의 전력증폭기는 46.5 dBm 출력전력과 증폭기 전체의 효율이 37%가 측정되었고, EVM(error vector magnitude)은 2.3% 그리고 ACLR(adjacent channel leakage ratio)은 52.8 dBc로 측정되어 요구되는 전기적 특성과 다양한 경보조건을 만족하는 것을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.364-375
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• 2014

Parametric array transducers are used for long-range and highly directional communication in an underwater environments. The power amplifiers for parametric array transducers should have sufficient linear output characteristic and high efficiency to avoid communication errors, system heating, and fuel problems. But the conventional power amplifier with fixed source voltage is very low efficient due to large power loss by the big difference between the fixed source voltage and the amplifier output voltage. Thus to solve the problems this paper proposes the high efficiency power amplifier for parametric array transducers. The proposed power amplifier ensures high linearity of output characteristic by utilizing the push-pull class B type amplifier and furthermore gets high efficiency by applying the envelope tracking technique that variable source voltage tracks the envelope of the amplified signal. Also the paper suggests the detailed circuit topology and design guideline of class B push-pull type amplifier and variable output voltage AC/DC converter. Its characteristics are verified by the detailed simulation and experimental results.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제3권1호
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• pp.47-54
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• 2003

New efficiency enhancement techniques have been devised and implemented to InGaP/GaAs HBT MMIC power amplifiers for W-CDMA mobile terminals applications. Two different types of bias current control circuits that select the efficient quiescent currents in accordance with the required output power levels are proposed for overall power efficiency improvement. A dual chain power amplifier with single matching network composed of two different parallel-connected power amplifier is also introduced. With these efficiency enhancement techniques, the implemented MMIC power amplifiers presents power added efficiency (PAE) more than 14.8 % and adjacent channel leakage ratio(ACLR) lower than -39 dBc at 20 dBm output power and PAE more than 39.4% and ACLR lower than -33 dBc at 28 dBm output power. The average power usage efficiency of the power amplifier is improved by a factor of more than 1.415 with the bias current control circuits and even up to a factor of 3 with the dual chain power amplifier.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.499-502
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• 2004

A two-stage Class E power amplifier operated at 2.44GHz is designed in 0.25-$\mu$m CMOS process for Class-l Bluetooth application. The power amplifier employs c1ass-E topology to exploit its soft-switching property for high efficiency. A preamplifter with common-mode configuration is used to drive the output-stage of Class-E type. The amplifier delivers 20-dBm output power with 70$\%$ PAE (power -added-efficiency) at 2-V supply voltage.

• ETRI Journal
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• 제29권4호
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• pp.536-538
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• 2007

We propose and describe the fabrication of a linear power amplifier (LPA) using a new analog feedforward method for the IMT-2000 frequency band (2,110-2,170 MHz). The proposed analog feedforward circuit, which operates without a pilot tone or a microprocessor, is a small and simple structure. When the output power of the fabricated LPA is about 44 dBm for a two-tone input signal in the IMT-2000 frequency band, the magnitude of the intermodulation signals is below -60 dBc and the power efficiency is about 7%. In comparison to the fabricated main amplifier, the magnitude of the third intermodulation signal decreases over 24 dB in the IMT-2000 frequency band.