본 논문은 밀리미터파 OFDM 무선 랜 시스템의 ACPR(Adjacent Channel Power Ratio)영향을 모델링을 통하여 분석하였다. 전력 증폭기, 시스템 시뮬레이션기술을 분석하기 위하여 AM-to-PM 모델링을 사용하였다. 전력 증폭기 ACPR은 OFDM 변조(modulation)를 이용하여 시뮬레이션하였다. 증폭기의 back-off 값은 요구되는 ACPR을 만족시키며, ACPR감소치는 모델링한 AM-to-PM의 왜곡과 측정한 AM-to-PM의 왜곡을 이용하여 예측이 가능하였다.
최근의 통신 시스템은 5Mhz, 10MHz대역폭과 같은 광태역 디지털 변조방식을 사용하고 있다. 이러한 광대역 통신 시스템에서 전력 증폭기의 비선형 특성은 전체 시스템 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 WLL 역방향 전력 증폭기의 이득 및 위상왜곡 변화에 따른 ACPR 특성을 해석하였고, ACPR특성을 만족하기위해 PLdB로부터 Backoff되는 값을 제시하였다. 또한 측정된 전력 증폭기의 ACPR특성과 시뮬레이션한 전력 증폭기의 ACPR특성을 비교하였다.
In this paper, we made 5W 2stage power amplifier for IMT-2000 repeater. We designed this amplifier by harmonic balanced simulation using nonlinear model to minimize distortion. After simulation, we acquired 47㏈m 1㏈ compression point at 2110 ~ 2170MHz single tone input. In addition, the ACPR of this amplifier was good. The test result was 47㏈m 1㏈ compression point, 42.6㏈ gain, -36.16㏈c ACPR at 2.5MHz, -44.34㏈c ACPR at 5MHz and -51.67㏈c ACPR at 7.5MHz.
In order to predict the effect of power amplifier non-linearity for digital modulated signal, this paper analyses the adjacent channel power ratio(ACPR) with the various AM-to-PM distortion levels. As the phase distortion increases from 0$^{\circ}$ to 12$^{\circ}$ at 1㏈compression point by 2.4$^{\circ}$ step, the input power level which satisfies the required ACPR decreases from 3.5㏈ to 6.5㏈ less than the 1㏈ compression input power.
본 논문에서는 전력증폭기의 2-톤 혼변조 신호와 CDMA ACPR 특성 사이의 관계를 고찰하였으며, CDMA ACPR 특성은 3차 혼변조 신호의 크기보다 5차 혼변조 신호의 크기가 더 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. 이에 따라 본 논문에서는 전력증폭기 가 CDMA ACPR 특성 이 규격을 만족하고, 2-톤 특성 중 3차 혼변조 신호가 규격을 만족시키지 못하도록 전력증폭기를 튜닝 한 후 선형화기를 사용하여 3차 혼변조 신호만 개선시킴으로써 2-톤과 CDMA 두 가지 신호에서 규격을 만족시키는 방법을 제시하였다. 본 논문에서 제시된 방법을 전력증폭기에 적용한 결과 2-톤 신호의 3차 혼변조 신호는 20 dB, CDMA ACPR 특성은 전체적으로 약 2 dB 개선되어 두 신호에서 전기적 규격을 만족시키는 것을 확인하였다.
This paper discribes the nonlinear distortion of a pHEMT power amplifier. In the paper, we have used some commercially available power amplifiers for analyzing the relationship between the $IMD_3$ and ACPR for wireless LAN. And the $IMD_3$ results using two-tone test have been compared with ACPR to satisfy the requited 802.11g standard ACPR value. Measurement result shows that $IMD_3$ of 20MHz tone-spacing need to be more than 18.45dBc for power amplifiers. The WCDMA signal is fed into the power amplifier, for analyzing relationship between the asymmetrical $IMD_3$ and ACLR. With measurement result, the asymmetrical $IMD_3$ characteristic has increased with the increase of two-tone spacing. $IMD_3$ measurement result with maximum 20MHz of the two-tone spacing, shows that the difference between $IMD_3(lower)$ and $IMD_3(upper)$ is about 7dB. And the measured ACLR shows 5dB difference at -4MHz and +4MHz offset from center frequency.
본 논문에서는 LINC(LInear amplification with Nonlinear Component) 시스템의 두 경로 간의 이득 및 위상 오차의 발생에 의한 신호 왜곡을 분석하고, 이를 기반으로 생성한 LUT(Look Up Table)를 활용하여 효율적으로 경로 오차를 제거하는 기법을 제안한다. LINC 시스템은 Outphasing 기법을 활용하기 때문에 경로 오차에 의한 EVM (Error Vector Magnitude) 및 ACPR(Adjacent Channel Power Ratio)의 성능 저하가 커진다. 이득 오차, 위상 오차를 두 개의 변수로 하여 EVM과 ACPR을 구하는 방법을 도출하였다. 도출한 방법을 기반으로 EVM, ACPR에 관한 2차원 LUT를 생성하고, 파일럿 신호 없이 효율적으로 경로 오차를 도출하는 기법을 제안하였다. DSP(Digital Signal Processing) 기반의 경로 보상기를 포함한 LINC 시스템을 구축하고 성능을 검증하였다. 대역폭 1.5 MHz, 4.7 dB의 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 갖는 16QAM 신호에 대하여 보상 전에 경로 간 95 %의 이득 비율과 $19.33^{\circ}$의 위상 지연을 가지고 있는 LINC 시스템에 대하여 제안된 기법을 적용한 경우, 경로 간 이득 비율은 99 % 이상, 위상 지연 값은 $0.5^{\circ}$ 이하로 보정되었으며, ACPR은 18.1 dB 향상됨을 확인하였다.
본 논문에서는 CDMA 단말기에서 요구하는 TIA/EIA/IS-98-D의 최소 요구 성능인 수신기의 수신 감도와 송신기의 ACPR에 영향을 주는 국부발진기의 위상 잡음에 의한 영향을 분석하고 최적화하였다. 수신기와 송신기에 공급되는 국부발진기의 위상 잡음 레벨은 900kHz 오프셋에서 각각 -138.3dBc/Hz와 -1204Bc/Hz 이하를 만족해야 됨을 확인하였으며, 이에 따라 수신기의 하향 변환기에 공급되는 -138.3dB/Hz 이하의 위상 잡음 레벨을 갖는 국부발진기 신호를 송신기의 상향 변환기에 공급하면 수신 감도와 ACPR 성능이 만족된다는 것을 확인할 수 있었다.
광 피드포워드 방식은 높은 선형성을 가졌지만 시스템 구성이 매우 복잡한 기법으로 알려져 왔다. 본 논문에서는 최적의 효율을 위해 시스템적으로 접근하여 피드포워드 회로 파라미터들을 최적화하였고, 이 시스템적인 접근 방식을 통해 2.1 GHz 투톤 실험에서 3차 상호변조왜곡 성분이 38 dB 개선됨을 확인하였다. W-CDMA 입력신호에 대한 ACPR 측정 실험에서 중심주파수가 2.14 GHz인 1 carrier W-CDMA 신호를 입력하였을 때 20 dB, 3 carriers W-CDMA 신호의 입력에서는 16 dB가 각각 개선되었다. 또한 주 신호와 왜곡 신호가 정확히 정합되었을 때, $2.09^{\sim}2.26\;GHz$의 주파수 영역에서 최대 7 dB의 잡음레벨이 상쇄됨을 확인하였다.
A power amplifier operating at 3.3 V has been developed for CDMA/AMPS dual-mode cellular phones. It consists of linear GaAs power MESFET's, a new gate bias control circuit, and an output matching circuit which prevents the drain terminal of the second MESF from generating the harmonics. The relationship between the intermodulation distortion and the spectral regrowth of the power amplifier has been investigated with gate bias by using the two-tone test method and the adjacent channel leakage power ratio (ACPR) method of CDMA signals. The dissipation power of the power amplifier with a gate bias control circuit is minimized to below 1000 mW in the range of the low power levels while satisfying the ACPR of less than -26 dBc for CDMA mode. The ACPR of the power amplifier is measured to be -33 dBc at a high output power of 26 dBm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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