Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Thermal Memory Effect Modeling and Compensation in Doherty Amplifier for Pre-distorter

전치왜곡기 적용을 위한 Doherty 증폭기의 열 메모리 효과 모델링과 보상

  • Published : 2007.04.25
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Abstract

Doherty amplifier has more efficiency and distortion than general amplifier. These distortion classified amplitude distortion and phase distortion, memory effect distortion. This paper reports on an attempt to investigate, model and quantity the contribution of the electrical nonlinearity effects and the thermal memory effects to a doherty amplifier's distortion generation and suggests thermal memory effect compensator for pre-distorter. Also this paper reports on the development of an accurate dynamic expression of the instantaneous junction temperature as a function of the instantaneous dissipated power. The parameters of suggested model suppress thermal memory effects doherty amplifier with pre-distorter. Pre-distorter with electrothermal memory effect compensator for doherty amplifier enhanced ACLR performance about 22 dB than general doherty amplifier. Experiment results were mesured by 50W LDMOS Doherty amplifier and pre-distorter with electrothermal memory effect compensator was simulated by ADS.

Doherty 전력증폭기는 일반전력증폭기보다 효율은 뛰어나지만 많은 왜곡성분이 발생한다. 이러한 왜곡성분은 일반적인 진폭왜곡과 위상왜곡, 그리고 메모리 효과에 의한 왜곡성분으로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 전기적인 비선형성을 정확히 모델링하고 열 메모리 효과가 Doherty 증폭기에 미치는 영향을 연구함으로써, 전치왜곡기에 적용할 수 있는 열 메모리 효과 보상기를 제안하였다. Doherty 증폭기의 열 메모리 특성을 모델링하기 위하여 순시적으로 소모되는 전력과 순시 접합온도의 정확한 관계식을 정립하여 제안하였다. 제안된 모델의 파라미터는 전치왜곡기를 사용한 Doherty 증폭기의 열 메모리효과를 효율적으로 억제한다. 이러한 열 메모리 보상기를 가진 전치왜곡기는 선형화된 전력증폭기의 출력스펙트럼에서 약 22 dB정도의 ACLR 개선효과를 보인다. 측정결과는 50W급 LDMOS Doherty 전력증폭기로 측정하였으며, 열 메모리 보상기를 가진 전치왜곡기는 ADS로 검증하였다.

Keywords

References

  1. J.S .Kenny, W. Woo, L. Ding, R. Raich, and T. Zhou 'The impact of memory effects on predistortion linearization of RF power amplifier' in 8th Int. Microwave and Optical Technology Symp., Montreal, QC, Canada, June 2001, pp. 189-193
  2. S. Boumaiza and F. M. Ghannouchi, 'Realistic power-amplifiers characterization with application to baseband digital predistortion for 3G base stations,' IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol.50, pp.3016-3021, Dec. 2002 https://doi.org/10.1109/TMTT.2002.805139
  3. J. H. K. Vuolevi, T. Rahkonen, and J. P. A. Manninen, 'Measurement technique for characterizing memory effects in RF power amplifiers,' IEEE Trans. Microwave Theory Tech., col. 49, pp. 1383-1389, Aug. 2001 https://doi.org/10.1109/22.939917
  4. W. Bosch and G. Gatti, ' Measurement and simulation of memory effects in predistortion linearizers,' IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 37, pp. 1885-1890, Dec. 1989 https://doi.org/10.1109/22.44098
  5. Y. Youngoo, Y. Jeahyok, N. Joongjin, K. Bumman, and P. Myungkyu, 'Measurement of two-tone transfer characteristics of high-power amplifiers,' IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 49, pp. 568-571, Mar. 2001 https://doi.org/10.1109/22.910567
  6. A. Rabany, L. Nguyen, and D. Rice, 'Memory effect reduction for LDMOS bias circuits,' Microwave J., pp. 124-130, Feb. 2003