• 제목/요약/키워드: Solid State Power Amplifier

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7.7~8.5 GHz 10 W 반도체 전력 증폭기의 구현에 관한 연구 (Realization of a 7.7~8.5GHz 10 W Solid-State Power Amplifier)

  • 박효달;김용구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.2489-2497
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    • 1994
  • 본 논문에서 하이브리드 기법을 이용한 $7.7\sim8.5GHz$에서 동작하는 10 W 반도체 전력증폭기 개발에 대해 기술하였다. 본 증폭기의 제작과 측정은 위험부담을 최소화하고 제작의 용이성을 증가시키기 위하여 고이득을 위한 전단부, 구동용 중단부, 그리고 고전력부의 3증폭부로 나누어 수행하였으며, 최종 증폭기는 위에서 언급된 3 증폭부, 직류 바이어스 회로, 그리고 온도보상회로를 포함하여 하나의 하우징안에서 구현하였다. 측정된 소신호 이득은 $46\pm1dB$, 입출력 반사손실은 각각 25dB와 27dB 이상이며, 7.7, 8.1, 그리고 8.5 GHz의 3주파수에 대해 1dB 압축점에서의 출력전력은 $39.8\sim40.4dBm$으로서 최대출력전력 10 W를 만족한다. 10 MHz 차이가 있는 두 입력신호에서의 2톤 테스트에서는 출력전력 37.5 dBm에서 13.34 dBc 정도로서 설계시 요구된 사양과 잘 일치함을 알 수 있으며, 제작된 SSPA는 통신용 마이크로파중계기의 하부시스템으로서 부합되는 좋은 성능을 나타냄을 보여준다.

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C-Band 위성통신용 고출력 증폭기의 설계 및 제작 (A Design and Fabrication of a High Power SSPA for C-Band Satellite Communication)

  • 예성혁;윤순경;전형준;나극환
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1996년도 학술대회
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    • pp.27-31
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    • 1996
  • In this paper, The SSPA(Solid State Power Amplifier) is 100 watts amplifier which is used with C-Band Satellite communication Up-Link frequency, 5.875 ∼6.425 GHz. SSPA requires more output power than is available from a single GaAs FET with result it is necessary to combine the output of many device. To achieve a high power, it is important to make a good N-way power divider which has a small different phase, good combining efficiency and high power handling capability. The reliability of Power GaAs FET decrease with increasing junction temperature, power amplifier in general dissipate amount of power. It is important to provide them with a heatsink and a temperature compensation circuit to dispose of the unwanted heat. To compensate temperature, Using PIN diode attenuator, it is enable to get a precision gain control. The output power of the SSPA is more than 100 watt with which the TWTA (Traveling-Wave Tube Amplifier) can be replaced. Each stage was measured by the Network analyzer PH8510C, Power meter Booton 42BD, The gain is more than 53 dB, flatness is less than 1.5 dB.

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GaAs FET를 이용한 초고주파용 증폭기 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Amplifier for Microwave using GaAs FET)

  • 김용기;이승무;홍의석
    • 전자공학회논문지A
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    • 제29A권2호
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    • pp.18-23
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    • 1992
  • Recently, SSPAs(Solid-State Power Amplifiers) with high linearity and efficiency replace TWTAs (Traveling-Wave-Tube Amplifiers) in satellite transponders. In this paper, a power amplifier with maximum output power is designed and constructed using GaAs FET(MGF-1302) as a test model for the development of SSPAs. For conjugate matching of input and output network, transimission lines and stubs are optimized using microwave CAD program, LINMIC+. Power amplifier is realized on the teflon substrate($\in$S1rT=2.45) with a bandwidth of 1GHz at a center frequency of 8GHz. Maximum stable gain of simulation and simulation and experimental result is obtained 9.23, 7.65 dB, respectively.

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OFDM 통신 시스템에서 비선형 왜곡분석의 새로운 분석기법 (A New Method on the Nonlinear Distortion Analysis in the OFDM Communication System)

  • 이동훈;정기호;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.538-545
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    • 2002
  • OFDM 통신 시스템에서는 피크전력 대 평균전력비(Peak to Average Power Ratio, PAPR)가 커짐에 따라 전력증폭기에서 비선형 왜곡이 발생되므로 이를 포함한 전송 성능평가가 중요하다. 본 논문에서는 전력증폭기에서 비선형 왜곡이 있는 OFDM 시스템의 성능을 평가하는 새로운 혼합 분석기법을 제안한다. 즉, 제안된 혼합 분석기법은 시뮬레이션을 이용하여 먼저 PAPR의 확률밀도함수와 비선형 잡음의 분산과 평균을 구하고, 이를 이용하여 해석적(analytical) 방법으로 전체 BER을 구하는 방법이다. QPSK 또는 16-QAM 변조방식의 OFDM 시스템에서, 반도체전력증폭기(Solid-State-Power Amplifier, SSPA)의 등가모델을 적용하고, PAPR을 파라미터로 사용하여 IBO 크기에 따른 BER을 분석한다. 제안 방법이 기존의 Monte-Carlo 시뮬레이션에 의한 BER과 거의 동일한 분석 결과를 보이고, 기존 방법보다 BER곡선을 얻는데 필요한 시간이 상당히 감소됨을 보인다

저 손실 레디알 전력 결합기와 수냉 시스템을 이용한 고전력 증폭기 구현 (Implementation of a High Power Amplifier using Low Loss Radial Power Combiner and Water Cooling System)

  • 최성욱;김영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.319-324
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    • 2018
  • 본 논문은 RF 전력 반도체를 사용한 고출력 전력증폭기를 구현한 것으로 기존의 플라즈마 발생 장치에 사용되는 마그네트론 방식의 고출력 증폭기 문제점인 낮은 효율과 짧은 수명, 유지 보수의 어려움 그리고 높은 운용비용 등을 개선하기 위한 것이다. 구현된 고출력 전력증폭기는 2.45 GHz ISM (industrial scientific medical) 대역에서 공간 결합방식을 이용한 저 손실, 고출력 레디알 결합기와 반도체로 3 kW급 출력을 얻기 위해서 300 W 급 전력 증폭기 16개의 증폭기로 구성되어 있다. 또한, 이 증폭기는 개별적인 증폭기에 수냉 방식의 구조를 적용하여 고출력에 따른 발열문제를 극복하였다. 소형 시스템으로 구성된 이 전력증폭기는 원하는 출력에서 50%의 높은 효율을 얻었다.

INMARSAT-C형 위성통신단말기를 위한 안정한 20 Watt 고출력 증폭기에 관한 연구 (A Study on the Stable 20 Watt High Power Amplifier for INMARSAT-C)

  • 전중성;김동일;배정철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.281-290
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    • 1999
  • 본 논문에서는 INMARSAT-C형 송신기에 사용되는 L-BAND(1626.5-1646.5 MHz)용 고출력 증폭기(High Power Amplifier)를 연구 개발하였다. 제작의 간편성 때문에 전체 고출력증폭기를 크게 구동증폭단과 전력증폭단 두 부분으로 나누어 구현하였으며, 전력증폭부를 구동하기 위한 구동단은 HP사의 AT-41486을 사용하였으며, 전력증폭단은 SGS-THOMSON사의 STM1645를 사용하여 RF부와 온도보상회로를 함께 집적화하였다. 제작된 고출력증폭기는 20 MHz대역폭 내에서 소신호 이득이 36 dB 이상, 입ㆍ출력 정재파비는 1.5:1 이하이었다. 1636.5 MHz 주파수에 대해 출력전력은 42.2 dBm이상으로서 설계시 목표로 했던 출력전력 20 Watt를 얻었다.

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20GHz 대 MMIC SSPA 개발 (Development of MMIC SSPA for 20GHz Band)

  • 임종식;김종욱
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.327-330
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    • 1998
  • A 2watts MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuits) SSPA(Solid State Power Amplifiers) for 20GHz band communication systems has been designed, manufactured and measured. The 0.15um pHEMT technologywith the gate size of 400um for single device was used for the fabrication of MMIC Power Amplifier chips. The precision MIC patterns for the peripherals like power combiner/divider and microstrip lines were realized using hard substrate for gold wire/ribbon bonding. The measured data shows that this MMIC SSPA has the linear gain of 18dB, output power of 33.42dBm(2.2Watts)at 20~21GHz.

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펄스 폭 가변을 이용한 X-대역 고효율 60 W 전력 증폭 모듈 설계 (Design of X-Band High Efficiency 60 W SSPA Module with Pulse Width Variation)

  • 김민수;구융서;이영철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.1079-1086
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    • 2012
  • 본 논문에서는 반도체형 전력 증폭기의 바이어스를 개선하기 위하여 순차 제어 회로와 펄스 폭 가변 회로를 적용한 X-대역 60 W 고효율 전력 증폭 모듈을 설계하였다. 순차 제어 회로는 전력 증폭 모듈을 구성하는 각 증폭단의 GaAs FET의 드레인 전원을 순차적으로 스위칭하도록 회로를 구성하였다. 드레인 바이어스 전원의 펄스 폭을 RF 입력 신호의 펄스 폭보다 넓게 하여 전력 증폭 모듈의 입력 신호가 있을 때만 스위칭 회로를 순차적으로 구동시킴으로써 전력 증폭 모듈의 열화에 따른 출력 신호의 왜곡과 효율을 향상시킬 수 있다. 60 W 전력 증폭 모듈은 고출력 GaAs FET를 이용하여 전치 증폭단, 구동 증폭단과 주전력 증폭단으로 구성하였으며, 주전력 증폭단은 전력결합기를 이용한 평형증폭기 구조로 구현하였다. 설계된 전력 증폭 모듈은 9.2~9.6 GHz에서 듀티사이클 10 %로 동작시켰을 때 50 dB의 전력 이득, 펄스 주기 1 msec, 펄스 폭 100 us, 출력 전력 60 W에서 동작함에 따라 펄스-SSPA 형태로 반도체 펄스 압축 레이더 등에 적용할 수 있다.