• ETRI Journal
• /
• 제29권5호
• /
• pp.673-675
• /
• 2007

We present the design and fabrication of a 60 GHz medium power amplifier monolithic microwave integrated circuit with excellent gain-flatness for a 60 GHz radio-over-fiber system. The circuit has a 4-stage structure using microstrip coupled lines instead of metal-insulator-metal capacitors for unconditional stability of the amplifier and yield enhancement. The gains of each stage of the amplifier are modified to provide broadband characteristics of input/output matching for the first and fourth stages and to achieve higher gains for the second and third stages to improve the gain-flatness of the amplifier for wideband.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.1105-1111
• /
• 2006

본 논문에서는 저온 소성 세라믹(LTCC)에 기초한 SiP 기술을 이용하여 60 GHz 무선 통신을 위한 송신기용 초소형 전력 증폭기 LTCC모듈을 설계 및 제작하여 그 특성을 측정하였다. 60 GHz대역에서 LTCC 다층 기판과 전력 증폭기 MMIC의 상호 연결 손실을 줄이기 위해 와이어 본드와 기판 사이의 천이를 최적화하였고, MMIC 집적을 위한 고 격리 구조를 제안하였다. 와이어 본드 천이의 경우, 와이어의 인덕턴스를 감소시키기 위해 매칭 회로의 설계와 와이어 상호간의 간격을 최적화하였다. 또한 상호 연결 불연속 효과로 인한 전계의 방사를 억제하기 위해 코프라나 와이어 본드 구조를 이용하였다. 고 격리 모듈 구조를 위하여, LTCC 기판 내부에 DC 전원 배선을 내장시키고 비아로 그 주위를 차폐를 시켰다. 5층의 LTCC 기판을 사용하여 제작된 전력 증폭기 LTCC모듈의 크기는 $4.6{\times}4.9{\times}0.5mm^3$이고, $60{\sim}65GHz$ 대역에서 이득과 P1dB 출력 전력은 각각 10 dB와 11 dBm이다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.13-20
• /
• 2015

종래의 LDMOS를 사용한 전력증폭기는 AB-급 및 도허티 방식으로 60MHz 대역폭의 협대역에서 55%의 효율을 보여주고 있으나, 기지국의 전력증폭 모듈의 RRH의 적용에 따라 100MHz이상의 대역확장과 60%이상의 고효율 전력증폭기를 요구하고 있으므로, 본 연구에서는 LDMOS FET를 이용한 J-급 전력증폭기를 설계하여 200MHz대역에서 60%이상의 고효율 특성을 나타내었다. 설계한 J-급 전력증폭기는 2차 고조파 부하가 순수한 리액턴스 성분만을 포함하고 작은 양호도 Q 값을 갖도록 출력단 정합회로를 최적화 시켰다. 측정결과 WCDMA 주파수 대역을 포함한 2.06~2.2GHz에서 연속파 신호를 입력하였을 때 62~70%의 전력 부가효율(PAE)의 특성을 갖는 10W급 J-급 전력증폭기를 구현하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.308-315
• /
• 2001

본 논문에서, Feedforward 기법을 이용하여 송신 혼변조 왜곡 신호뿐만 아니라 수신 대역 잡음도 감소시킬 수 있는 새로운 전력 증폭기를 제안했다. 대전력 증폭기는 IMT-2000 기지국 송신 주파수 대역에서 구현되었다. 송신 대역 혼변조 왜곡 신호와 수신대역 잡음 신호는 가변 감쇠기와 위상 천이기, 에러 증폭기의 제어에 의해 감소되어진다. 두 개의 루프, 즉 혼변조 왜곡 신호와 수신대역 잡음 신호제거 루프를 포함하고 있는 제안된 전력 증폭기를 사용하면 송신 대역 통과 여파기의 수신 대역 감쇠 특성을 엄격히 하지 않아도 되어 다양한 무선통신 시스템에서 낮은 송신경로 삽입 손실을 가진 듀플렉서를 제공할 수 있다. 전력 증폭기의 2-tone 실험은 5MHz 주파수 간격을 가진 2.14GHz에서 하였고, 수긴 대역 제거 실험은 중심 주파수가 1.95GHz인 60MHz 수신 전체 대역에서 하였다. 실험 결고, 혼변조 왜곡 제거 성능과 수신 잡음 제거 성능이 각각 31 dB와 21dB이상이었다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제53권5호
• /
• pp.3-12
• /
• 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
• /
• 제26권3호
• /
• pp.276-282
• /
• 2015

지금까지 LDMOS를 사용한 전력증폭기는 AB-급 및 도허티 방식으로 60 MHz 대역폭의 협대역에서 55 %의 효율을 보여주고 있으나, 기지국의 전력증폭 모듈의 RRH의 적용에 따라 100 MHz 이상의 대역폭 확장과 60 % 이상의 고효율 전력증폭기를 요구하고 있으므로, 본 연구에서는 GaN 소자를 이용하여 2차 고조파 부하가 순수한 리액턴스 성분만을 포함하고, 광대역 특성을 갖도록 출력단 정합회로를 최적화하여 J-급 전력증폭기를 설계하였다. 측정 결과, W-CDMA 주파수 대역을 포함한 1.6~2.3 GHz에서 연속파 신호를 입력하였을 때 60~75 %의 전력 부가 효율 특성을 갖는 45 W급 J-급 전력증폭기를 구현하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.401-410
• /
• 2014

본 논문에서는 1.3 GHz와 2.1 GHz에서 소형화된 multi-harmonic matching network(MHMN)을 사용한 고효율 동시-이중대역 Class-E 전력 증폭기를 제안한다. 제안하는 구조는 스위치 혹은 집중 소자를 사용하지 않고, transmission line만을 이용하여 1.3 GHz과 2.1 GHz 그리고 각각의 2차 및 3차 고조파의 임피던스를 조절하였다. 능동 소자로는 Avago ATF-50189 GaAs p-HEMT가 사용되었다. 제작된 전력증폭기는 입력 전력이 21 dBm일 때 1.3 GHz와 2.1 GHz에서 각각 27.1 dBm, 25.7 dBm의 출력과, 6.1 dB, 4.7 dB의 전력 이득, 그리고 71.2 %, 60.1 %의 드레인 효율 특성을 나타내었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.21-26
• /
• 2016

본 논문에서는 5세대 이동통신 시스템의 백홀에 적용하기 위한 60GHz 세계적 비면허 대역(56-64GHz)에서 동작하는 공간 결합 전력 증폭기의 새로운 구조를 제안하였다. 제안한 구조는 변환기의 구조가 콤팩트하여 도파관의 단면의 크기가 수mm ${\times}$ 수mm 정도로 매우 작아지는 밀리미터파 주파수 대역에서 앤티포달 핀라인 변환기를 구현하기에 적합하고, 접지면이 바디메탈에 접촉될 수 있어 효율적인 방열 특성을 갖는다. 한편, HFSS 시뮬레이션 결과 기존 구조에 비해 반사손실은 1.27dB 만큼 개선되었고 삽입손실은 -1.65dB로 거의 같은 특성을 보여 이러한 장점에도 불구하고 성능의 저하는 없음을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
• /
• pp.623-624
• /
• 2006

In this paper, we introduce the design and fabrication of V-band power amplifier MMIC with excellent gain-flatness for IEEE 802.15.3c WPAN system. The V-band power amplifier was designed using ETRI' $0.12{\mu}m$ PHEMT process. The PHEMT shows a peak transconductance ($G_{m,peak}$) of 500 mS/mm, a threshold voltage of -1.2 V, and a drain saturation current of 49 mA for 2 fingers and $100{\mu}m$ total gate width (2f100) at $V_{ds}$=2 V. The RF characteristics of the PHEMT show a cutoff frequency, $f_T$, of 97 GHz, and a maximum oscillation frequency, $f_{max}$, of 166 GHz. The gains of the each stages of the amplifier were modified to have broadband characteristics of input/output matching for first and fourth stages and get more gains of edge regions of operating frequency range for second and third stages in order to make the gain-flatness of the amplifier excellently for wide band. The performances of the fabricated 60 GHz power amplifier MMIC are operating frequency of $56.25{\sim}62.25\;GHz$, bandwidth of 6 GHz, small signal gain ($S_{21}$) of $16.5{\sim}17.2\;dB$, gain flatness of 0.7 dB, an input reflection coefficient ($S_{11}$) of $-16{\sim}-9\;dB$, output reflection coefficient ($S_{22}$) of $-16{\sim}-4\;dB$ and output power ($P_{out}$) of 13 dBm. The chip size of the amplifier MMIC was $3.7{\times}1.4mm^2$.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.53-60
• /
• 1996

본 논문에서는 hybrid기법을 이용하여 무궁화 위성의 상향 주파수인 14.0-14.5 GHz에서 동작하는 위성 지구국용 8W 전력증폭기를 설계.제작하였다. 제작의 간편성 때문에 전체 전력 증폭기를 크게 구동 증폭부와 전력 증폭부의 두 부분으로 나누어 설계.제작하였다 또 각 부에 DC 전원 공급을 위 한 바이어스 회로부를 같은 하우정내에 장착하여 무게 및 부피를 최소화하였다 제작된 전력 증폭기는 500 MHz대역폭 내에서 소신호 이득이 $26\pm1dB$, 입.출력 반사손실이 각각 7dB와 12dB이상이었다. 14 GHz, 14.25 GHz와 14.5 GHz 주파수에 대해 ldB 압축접의 출력전력은 39.0-39.2 dBm으로서 설계시 목표로 했던 출력전력 8W를 상회하였다, 본 논문에서 제시한 SSPA 제작기법은 각종 radar 및 SCPC용 고출력 증폭기 설계 및 제작에도 적용할 수 있다.