• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제7권4호
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• pp.175-182
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• 2007

In this paper, a study on the reflector type frequency doubler, to suppress the undesired harmonics, is presented. A 12 to 24 GHz reflective frequency doubler is simulated and experimented. Design procedure of the frequency doubler with reflector is provided and the frequency doubler with good spectral purity is fabricated successfully. It has harmonic suppression of the $40{\sim}50\;dBc$ in the $1^{st}$ harmonic and the $50{\sim}60\;dB$ in the $3^{rd}$ harmonic with no additional filter. And, it has conversion gain with the input power of 0 dBm over bandwidth of 500 MHz. A NEC's ne71300(N) GaAs FET is used and the nonlinear model(EEFET3) using IC-CAP program is extracted for harmonic load pull simulation. Good agreement between simulated and measured results has been achieved.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.53-61
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• 2014

본 논문에서는 고조파 정합 기법을 이용하여 고효율 GaN HEMT 전력 증폭기를 설계 및 제작하고, 그 특성을 측정하였다. 고효율 특성을 얻기 위해 고조파 로드풀 시뮬레이션을 활용하였다. 즉, 기본 주파수뿐만 아니라 2차, 3차 등의 고조파에서 최적의 부하 임피던스를 찾아내었다. 이러한 고조파 로드풀 시뮬레이션 결과를 바탕으로 출력 정합 회로를 설계하였다. 제작한 전력 증폭기는 중심 주파수 1.85 GHz에서 선형 전력 이득 20 dB 및 33.7 dBm의 $P_{1dB}$(1 dB gain compression point) 특성을 보였다. 그리고, 출력 전력 38.6 dBm에서 80.9 %의 최대 전력 부가 효율(Power Added Efficiency: PAE)을 나타냈으며, 이는 기존에 설계된 고효율 전력 증폭기와 비교했을 때 아주 우수한 효율 특성이다. 또한, W-CDMA 신호입력에 대한 측정 결과, 28.4 dBm의 평균 출력 전력에서 27.8 %의 PAE와 5 MHz offset 주파수에서 -38.8 dBc의 ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio)을 보였다. 그리고, 다항식 맞춤 방식의 디지털 전치 왜곡(Digital Predistortion: DPD) 선형화 알고리듬을 구현하여 제작된 전력 증폭기의 ACLR을 6.2 dB 정도 향상시킬 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1034-1046
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• 2013

본 논문에서는 임의의 고조파 임피던스를 갖는 출력 정합 회로를 이용한 GaN HEMT 전력증폭기의 설계를 보였다. 선정된 GaN HEMT 소자는 TriQuint사의 TGF2023-02이며, 전력증폭기 구성을 위하여 상용 패키지에 패키징하였다. 패키지 입 출력 기준면에서 로드-풀 시뮬레이션을 수행하였다. 기본파에서는 최대 출력, 2차 및 3차 고조파에서는 최대 효율을 갖는 최적 임피던스를 도출하였다. 도출된 임피던스는 fixture에 의하여 임의의 고조파 임피던스를 보였으며, 이를 정합하기 위하여 4개의 전송선으로 구성된 출력 정합 회로를 제안하였다. 최적 임피던스를 정합하기 위한 전송선의 특성 임피던스와 전기각을 수학적으로 도출하였다. 제안된 출력 정합회로를 PCB상에 구현하여 전력증폭기를 제작하였다. 제작된 전력증폭기는 $54.6{\times}40mm^2$의 크기를 가지며, 2.5 GHz에서 8 W 이상의 출력을 보이고, 8 W 출력에서 효율 55 % 이상, 그리고 2차 및 3차 고조파는 모두 35 dBc 이상의 특성을 보였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권1호
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• pp.37-41
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• 2004

본 논문에서는 고주파 특성이 우수한 NEC사의 ne71300-N MESFET를 이용하여 24GHz 대역 국부발진기용 주파수 체배기를 설계 및 제작하였다. 멀티하모닉 로드 풀 시뮬레이션을 통하여 최적의 고조파 소스ㆍ부하 임피던스를 선택하였다. 리플렉터를 이용하여 변환 이득을 개선할 수 있었고, 대역저지필터를 이용하여 기본파와 3차 고조파 성분을 억제하였다. 측정한 결과 0 dBm의 입력신호에 대해 출력주파수인 24Ghz에서의 출력 전력은 -3.776dBm이고, 변환 이득은 0.736 dBm, 41.064 dBc의 높은 고조파 억압 특성을 얻었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.20-26
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• 2010

본 논문에서는 PHEMT 소자를 이용하여 100mW급 중전력 주파수 3체배기를 설계하였다. 이 주파수 3체배기는 목적하는 주파수 7.2 GHz를 얻기 위하여 2.4 GHz 입력주파수를 정수 체배하여, 3차 고조파를 발생시키는 비선형 소자를 이용하였다. 이 3체배기는 로드-풀 시뮬레이션을 이용하여 설계하였고 출력단에서 기본파와 2차 고조파를 억압하기 위하여 노치필터를 이용하였다. 설계된 3체배기는 출력전력이 21 dBm, 체배 이득이 6 dB이며 기본파는 약 20 dBc, 2차고조파는 약 30 dBc의 고조파억압특성을 나타내었다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제47권3호
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• pp.47-52
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• 2010

본 논문에서 P-HEMT를 이용한 100 mW급 중전력 주파수체배기를 제안한다. 3차 고조파 성분을 발생 시키는 비선형 장치를 이용하여 2.4GHz의 입력을 3체배 하여 7.2GHz 주파수를 얻도록 설계하였다. 주파수 체배기는 로드풀 모의실험 방식을 이용하여 설게 하였고 기본파와 2차 고조파가 억압된 노치 필터를 사용 하였다. 15dBm 입력에 약21dBm의 출력을 얻도록 하였다 즉 6dB의 변환 이득을 얻었고 기본파에서 20dBc 2차 고조파에서 30dBc의 고조파 억압을 하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.411-415
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• 2003

본 논문에서는 고주파 특성이 우수한 NEC사의 ne71300-N MESFET를 이용하여 24GHz 대역 국부 발진기용 주파수 체배기를 설계 및 제작하였다. 멀티하모닉 로드 풀 시뮬레이션을 통하여 최적의 고조파 소스ㆍ부하 임피던스를 선택하였다. 리플렉터를 이용하여 변환 이득을 개선할 수 있었고, 대역 저지필터를 이용하여 기본파와 3차 고조파 성분을 억제하였다. 측정한 결과 0dBm의 입력신호에ㆍ대해 출력주파수인 24GHz에서의 출력 전력은 -3.776dBm이고, 변환 이득은 0.736dB, 41.064dBc의 고조파 억압 특성을 얻었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권11B호
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• pp.1612-1619
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• 2001

본 논문에서는 ISM 대역의 전력 증폭기와 안테나를 직접 결합함으로써 회로 크기와 삽입손실을 최소화하고 고조파 동조를 용이하게 하기 위하여 접힌 다이폴 능동 집적 안테나(Folded Dipole Active Integrated Antenna)를 설계하고 그 성능을 실험, 분석하였다. 전력 증폭기의 시뮬레이션 정확성을 높이기 위하여 비선형 모델을 사용하였으며, Load pull 방식을 적용하여 최대 전력점을 구한 후 임피던스를 정합하였다. 실험 결과 구동증폭기를 포할한 전체 전력첨가효율(PAE)은 31.5%로 계산되었고, 송신 전력은 13.7dBm의 출력을 확인할 수 있었다. 그리고 2.44 GHz 대역용으로 제안한 안테나는 기존 다이폴 안테나보다 크기가 작으며, 안테나 이득을 포함한 전체 이득은 23.7 dB를 얻을 수 있었고, 기본파 대비 제 2 고조파 억압은 30dBc 이상의 양호한 특성을 나타내었다.