• 한국전자파학회:학술대회논문집
• /
• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
• /
• pp.118-121
• /
• 2003

A new approach, using MEMS, for improving the performance of high efficiency amplifiers is proposed in this paper. The MEMS tuning element is described as a variable-length shorted CPW stub. Class-E amplifiers can be optimally tuned by these MEMS tuning elements because their operation varies with the impedance of the output tuning circuit. A MEMS tuning element was simulated using full-wave EM simulators to obtain its S-parameters. A Class-E amplifier with the MEMS was designed at 8GHz. The non-linear operation of this amplifier was simulated to explore the effect of the MEMS tuning. Comparing the initially designed amplifier without MEMS, the Power Added Efficiency (PAE) of the amplifier with MEMS is improved from 46.3% to 66.9%. For the amplifier with MEMS, the nonlinear simulation results are PAE = 66.90%, $\eta$(drain efficiency) = 75.89%, and $P_{out}$ = 23.37 dBm at 8 GHz. In this paper, the concept of the MEMS tuning element is successfully applied to the Class E amplifier designed with transmission lines.

• ETRI Journal
• /
• 제24권2호
• /
• pp.81-96
• /
• 2002

This paper describes our design of a hybrid amplifier composed of a distributed Raman amplifier and erbium-doped fiber amplifiers for C- and L-bands. We characterize the distributed Raman amplifier by numerical simulation based on the experimentally measured Raman gain coefficient of an ordinary single mode fiber transmission line. In single channel amplification, the crosstalk caused by double Rayleigh scattering was independent of signal input power and simply given as a function of the Raman gain. The double Rayleigh scattering induced power penalty was less than 0.1 dB after 1000 km if the on-off Raman gain was below 21 dB. For multiple channel amplification, using commercially available pump laser diodes and fiber components, we determined and optimized the conditions of three-wavelength Raman pumping for an amplification bandwidth of 32 nm for C-band and 34 nm for L-band. After analyzing the conventional erbium-doped fiber amplifier analysis in C-band, we estimated the performance of the hybrid amplifier for long haul optical transmission. Compared with erbium-doped fiber amplifiers, the optical signal-to-noise ratio was calculated to be higher by more than 3 dB in the optical link using the designed hybrid amplifier.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제16권1호
• /
• pp.44-51
• /
• 2016

A commercial $0.25{\mu}m$ GaN process is used to implement 6-18 GHz wideband power amplifier (PA) monolithic microwave integrated circuits (MMICs). GaN HEMTs are advantageous for enhancing RF power due to high breakdown voltages. However, the large-signal models provided by the foundry service cannot guarantee model accuracy up to frequencies close to their maximum oscillation frequency ($F_{max}$). Generally, the optimum output load point of a PA varies severely according to frequency, which creates difficulties in generating watt-level output power through the octave bandwidth. This study overcomes these issues by the development of in-house large-signal models that include a thermal model and by applying distributed L-C output load matching to reactive matched amplifiers. The proposed GaN PAs have successfully accomplished output power over 5 W through the octave bandwidth.

• 한국전자파학회지:전자파기술
• /
• 제4권3호
• /
• pp.18-29
• /
• 1993

장거리 초고속 단일모드 광파이버 전송 시스템에서, 색분산은 복조된 파형의 찌그러짐을 생기게 하며, 그 결과 수신된 신호 간 간섭을 일으켜 전송 시스템의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 강도변조-직접검파 시스 댐의 색분산제한을위상변조에서 진폭변조로의 전환잡음의 영향을고려함으로서 연구하였다. 파이버 색분산에 의한 위상-진폭으로의 전환잡음을 잡음전력 스펙트럼 밀도를 유도함으로서 분석하였으며 위상-진폭 전환잡음을 피하기 위한 시스댐 전력손실과 레이저 선폭에 대한 요구조건을 수치해석을 통하여 구하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
• /
• pp.167-170
• /
• 2002

The design and fabrication of Q-band 3-stage monolithic microwave integrated circuit(MMIC) driver and power amplifiers for WLAN are presented using 0.2${\mu}{\textrm}{m}$ AlGaAs/InGaAs/GaAs pseudomorphic high electron mobility transistor(PHEMT). In each stage of the MMIC DA, a negative feedback is used for both broadband and good stability. The MMIC PA has employed a balanced configuration to overcome these difficulties and achieve high power with low VSWR over a wide frequency range. In the MMIC DA, the measurement results arc achieved as an input return loss under -4dB, an output return loss under -l0dB, a gain of 14dB, and a PldB of 17dB at C-band(36~ 44GHz). The chip size is 28mm$\times$1.3mm. The developed MMIC PA has the l0dB linear gain over 360Hz to 420Hz band and 22dBm PldB performance at 400Hz. The size of fabricated MMIC PA is 4mm x3mm. These results closely match with design results. This MMIC DA Sl PA will be used as the unit cells to develop millimeter-wave transmitters for use in wideband wireless LAN systems.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2012

본 논문에서는 펄스압축 된 X-대역 마이크로파 신호를 60와트의 출력전력과 30%이상의 전력부가효율(PAE)으로 증폭시키는 반도체증폭기(SSPA)를 구현에 대하여 논의하였다. 구현된 60W의 SSPA는 케스케이드 결합 증폭기로 설계하였고 케스케이드(cascade) 결합 증폭기는 내부정합된 GaAs FET를 3단으로 구동증폭기를 설계하였으며 주 전력증폭단은 내부정합된 GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)로 설계하였다. 구현된 SSPA는 주파수 범위 $9.41{\pm}0.03GHz$, 펄스 주기 1ms, 펄스폭 100us, 듀티사이클 10% 조건에서 전체 이득 37dB 이상, 48dBm(60W)의 출력전력의 성능을 나타내었어 구현된 SSPA는 펄스압축기술을 이용한 디지털 선박용 레이다에 적용할 수 있다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권4호
• /
• pp.59-65
• /
• 2014

본 논문에서는 전력증폭기의 효율을 증가시키기 위해서 모드변환 가능한 단권변압기를 제안한다. 모드변환 가능한 단권변압기를 통해 전력증폭기의 저 전력 모드 동작 시 효율을 개선할 수 있다. 이 논문에서는 0.18-${\mu}m$ CMOS 표준 공정을 이용하여 듀얼모드 단권변압기를 이용한 CMOS 전력증폭기를 설계하였다. 고 전력 모드와 저 전력 모드에서 단권변압기의 1차 권선의 권선수를 조절하여 전력증폭기의 동작을 최적화하였다. EM 시뮬레이션 및 전체 회로 시뮬레이션 결과 제안된 멀티모드 CMOS 전력증폭기의 출력전력이 24dBm일 때 전력부가효율(PAE)이 10.4%에서 멀티모드 동작으로 26.1% 로 상승하여 전력증폭기의 성능 개선되었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권2A호
• /
• pp.166-173
• /
• 2004

위성 통신 시스템은 지상국과 위성에서 고출력의 비선형 HPA(high power amplifiers)를 사용하게 된다. 그러므로 HPA의 비선형성이 통신 시스템에 미치는 영향을 고려하는 것이 중요하다. 본 연구는 비선형성 HPA에 의한 전력 스펙트럼 밀도 변화와 IBO(input back-off)에 따라 신호의 왜곡과 하모닉 성분의 크기 변화를 구한다. 그리고 BPSK 위성 통신 시스템에서, HPA에 의한 인접 채널 간섭(ACI : adjacent channel interference) 및 외부 재밍 간섭 등에 의한 동일채널 간섭(CCI : co-channel interference)를 고려하여 성능분석을 한다. 일정한 uplink SNR(signal to noise power ratio), uplink SIR(signal to co-channel interference power ratio), downlink SIR인 상황에서, 인접 채널 간섭의 크기에 따른 BER 성능 변화를 구한다. 위성에만 비선형 HPA가 있을 경우는, 비선형에 의한 인접 채널 간섭의 크기에 따라 성능에 많은 차이가 있음을 확인하였다. 그리고 지상국과 위성에서 모두 비선형 왜곡이 있을 때, CCI와 인접 채널 간섭에 의하여 더욱 성능이 저하된다.

• 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.

• ETRI Journal
• /
• 제45권4호
• /
• pp.690-703
• /
• 2023

Multistage amplifiers have become appropriate choices for high-speed electronics and data conversion. Because of the large number of high-impedance nodes, frequency compensation has become the biggest challenge in the design of multistage amplifiers. The new compensation technique in this study uses two differential stages to organize feedforward and feedback paths. Five Miller loops and a 500-pF load capacitor are driven by just two tiny compensating capacitors, each with a capacitance of less than 10 pF. The symbolic transfer function is calculated to estimate the circuit dynamics and HSPICE and TSMC 0.18 ㎛. CMOS technology is used to simulate the proposed five-stage amplifier. A straightforward iterative approach is also used to optimize the circuit parameters given a known cost function. According to simulation and mathematical results, the proposed structure has a DC gain of 190 dB, a gain bandwidth product of 15 MHz, a phase margin of 89°, and a power dissipation of 590 ㎼.