Abstract
We have implemented a highly efficient 2.14-GHz class-F amplifier using Freescale 4-W peak envelope power(PEP) RF Si lateral diffusion metal-oxide-semiconductor field effect transistor(LDMOSFET). Because the control of the all harmonic contents is very difficult, we have managed only the $2^{nd}\;and\;3^{rd}$ harmonics to obtain the high efficiency with simple harmonic control circuit. In order to design the harmonic control circuit accurately, we extracted the bonding wire inductance and drain-source capacitance which are dominant parasitic and package effect components of the device. And then, we have fabricated the class-F amplifier. The measured drain and power-added efficiency are 65.1 % and 60,3 %, respectively.
본 논문에서는 Freescale사의 Si-LDMOSFET 4-W 소자를 이용하여 고효율 class-F 전력 증폭기를 구현하였다. Class-F 전력 증폭기를 구현하는데 있어서 모든 하모닉 성분들에 대해 원하는 임피던스를 갖도록 조정하기는 불가능하기 때문에 2차와3차 하모닉 성분만을 조율하여 회로의 간결함과 동시에 상대적으로 높은 효율을 얻을 수 있었다. 또한, 본 논문에 설계된 증폭기는 보다 정확하게 하모닉 성분을 조율하기 위해, LDMOSFET의 대신 호 등가 모델에서 가장 큰 영향을 미치는 drain-source capacitance(Cds)와 bonding inductance(Lb)를 추출하여 하모닉 조율 회로를 설계하였다 제작된 고효율 class-F 전력 증폭기의 측정 결과 drain-efficiency(DE) 65.1%, power-added-efficiency(PAE) 60.3%의 효율을 얻을 수 있었다.
