• 제목/요약/키워드: high power amplifier

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무선 통신을 위한 Quad-band RF CMOS 전력증폭기 (Quad-Band RF CMOS Power Amplifier for Wireless Communications)

  • 이미림;양준혁;박창근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.807-815
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    • 2019
  • 본 논문에서는 RF CMOS 180-nm 공정을 이용하여 무선 통신 기기에서 quad-band를 지원하기 위한 전력 증폭기를 설계하였다. 제안한 전력증폭기는 low-band인 0.9,1.8,2.4 GHz 와 high-band인 5 GHz 로 구성되어있으며, 각각 입력 정합회로에서는 스위치를 사용하지 않는 구조를 제안하였다. 그리고 최대 선형 전력 확보를 위해 출력 정합회로는 각 주파수 대역에서의 전력 정합지점으로 임피던스 변환을 진행하였다. 제안한 전력증폭기는 무선 통신 변조 신호를 사용하여 검증하였다. Long-term evolution(LTE) 10 MHz 변조 신호를 이용하여 0.9 GHz 및 1.8 GHz 를 측정하였으며, 이때 출력 전력은 각각 23.55 dBm 및 24.23 dBm으로 측정 되었고, 20 MHz 변조 신호를 사용한 경우, 1.8 GHz에서 출력 전력 22.24 dBm 이 측정되었다. Wireless local area network(WLAN) 802.11n 변조 신호를 이용하여 2.4 GHz 및 5.0 GHz 대역을 측정하였으며, 출력 전력은 20.58 dBm 및 17.7 dBm으로 확인되었다.

A High-Efficiency CMOS Power Amplifier Using 2:2 Output Transformer for 802.11n WLAN Applications

  • Lee, Ockgoo;Ryu, Hyunsik;Baek, Seungjun;Nam, Ilku;Jeong, Minsu;Kim, Bo-Eun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권2호
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    • pp.280-285
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    • 2015
  • A fully integrated high-efficiency linear CMOS power amplifier (PA) is developed for 802.11n WLAN applications using the 65-nm standard CMOS technology. The transformer topology is investigated to obtain a high-efficiency and high-linearity performance. By adopting a 2:2 output transformer, an optimum impedance is provided to the PA core. Besides, a LC harmonic control block is added to reduce the AM-to-AM/AM-to-PM distortions. The CMOS PA produces a saturated power of 26.1 dBm with a peak power-added efficiency (PAE) of 38.2%. The PA is tested using an 802.11n signal, and it satisfies the stringent error vector magnitude (EVM) and mask requirements. It achieves -28-dB EVM at an output power of 18.6 dBm with a PAE of 14.7%.

Pulsed Power Amplifier를 위한 고속 스위칭 회로 설계 (Design of High Speed Switching Circuit for Pulsed Power Amplifier)

  • 이희민;홍성용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.174-180
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    • 2008
  • 전원을 on/off하는 스위칭 방식을 이용한 펄스 증폭기는 입력 신호를 변조하는 방식에 비해 효율 및 잡음 특성이 우수하며, 입력단에 별도의 펄스 변조기가 필요 없어 회로가 간단하다. 현재 스위칭 방식의 펄스 증폭기는 스위칭 회로의 특성 상 rise 시간에 비해 fall 시간이 길어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 fall 시간을 개선한 스위칭 회로를 제안하였다. 펄스 증폭기에 제안한 스위칭 회로를 적용하여 측정한 결과, 펄스 출력이 27 dBm에서 rise/fall 시간이 각각 5.7 ns, 21.9 ns인 결과를 얻었다.

새로운 고조파 차단 부하 회로를 이용한 2.14 GHz 대역 고효율 F급 전력 증폭기 (A Novel Harmonic Load Network for High Efficiency Class-F Power Amplifier at 2.14 GHz)

  • 김영규;;정용채;임종식;김동수;김준철;박종철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1065-1071
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    • 2010
  • 본 논문에서는 새로운 고조파 차단 부하 회로를 제안하고, 이 회로를 이용한 고효율 F급 전력 증폭기를 설계하였다. 제안된 부하 회로는 F급 전력 증폭기의 효율을 향상에 있어서 큰 기여도를 갖는 2차와 3차 고조파에서 종단 임피던스를 제어한다. 제안된 부하 회로의 2차와 3차 고조파 입력 임피던스는 각각 단락 및 개방 임피던스를 보인다. 제작된 구조의 부하 회로는 F급 전력 증폭기의 고조파를 억압하기에 충분한 24 dB 이상의 감쇠 특성도 보인다. 부하 회로를 이용한 F급 전력 증폭기의 측정 결과는 최대 출력($P_{1dB}$) 35.17 dBm에서 드레인 효율 75.7%, 전력 부가 효율 71.3 %를 보였다.

퍼지로직을 이용한 CDMA 중계기의 High Power Amp 설계 (Designing High Power Amp for CDMA-Repeater used Fuzzy Logic)

  • Kim, Sung-Sik;Cho, Hyun-Chan;Oh, Chang-Heon;Lee, Kyu-Young
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 추계 학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.118-121
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    • 2003
  • Generally, the repeater in CDMA(Code Division Multiple Access) included HPA(HI-Power Amplifier) to amplifier communication signals. Also , HPA contained PD(Predistortor) to maintain the linearization of amplifier characteristics. A configuration component of PD have been used electricity nonlinear devices such that diode. But this diode takes many influences at the circumstance temperature. Consequently, it can't maintain output linearization, and drop the communication quality. The manufacturer set bias of the circuit to the manual at the first out of ware-house low But the Q-point changes according to the change of the high temperature or low temperature. Therefore, we designed a system to maintain the Q-point by FDM(Fuzzy Decision Maker) in this paper.

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Digitally-Controlled Dynamic Bias Switching을 이용한 LTE 기지국용 전력증폭기의 효율 개선 (Efficiency Improvement of Power Amplifier Using a Digitally-Controlled Dynamic Bias Switching for LTE Base Station)

  • 서민철;이성준;박봉혁;양영구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.795-801
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    • 2014
  • 본 논문에서는 2.6 GHz에 설계된 고출력 전력증폭기에 DDBS(Digitally-controlled Dynamic Bias Switching)를 적용하여 평균 전력에서 효율을 개선하였다. DBS는 제어 신호에 따라 전력 증폭기에 두 단계의 드레인 전압을 인가하여 효율을 개선하는 기술이다. DBS의 제어 신호를 디지털로 처리하여 제어가 매우 용이하였다. 2.6 GHz의 중심 주파수와 10 MHz 대역폭, 9.5 dB의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 갖는 64 QAM FDD LTE 신호를 사용하여 측정한 결과, DDBS를 적용하여 전력증폭기의 PAE(Power-Added Efficiency)을 평균 전력 43 dBm에서 40.9 %에서 48 %로 증가시켰다.

다중대역 RRH를 위한 Class-J 전력증폭기의 광대역과 고효율 특성분석 (An Analysis of Wideband and High Efficiency Class-J Power Amplifier for Multiband RRH)

  • 최상일;이상록;이영철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.276-282
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    • 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.

0.25 ㎛ GaN HEMT 기술을 이용한 우수한 성능의 X-대역 전력 증폭기 (High performance X-band power amplifier MMIC using a 0.25 ㎛ GaN HEMT technology)

  • 이복형;박병준;최선열;임병옥;고주석;김성찬
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.425-430
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    • 2019
  • 본 논문에서는 게이트 길이가 $0.25{\mu}m$인 GaN HEMT 기술을 사용하여 개발된 X-대역 전력 증폭기의 특성을 기술한다. 개발된 X-대역 전력 증폭기는 9~10 GHz의 대역에서 22.7 dB 이상의 소신호 이득과 43.02 dBm(20.04 W) 이상의 포화 출력 전력을 가진다. 최대 포화 출력 전력은 9.5 GHz에서 43.84 dBm (24.21 W)이였다. 전력 부가 효율은 41.0~51.24%의 특성을 얻었으며 칩의 크기는 $3.7mm{\times}2.3mm$이다. 출력 전력 밀도는 $2.84W/mm^2$를 나타내었다. 개발된 GaN 전력 증폭기는 다양한 X-대역 레이더 응용에 적용 가능할 것으로 예상된다.

$rho$차 역필터 기법을 이용한 OFDM 시스템의 메모리가 없는 비선형 고전력 증폭기의 전치 보상기 설계 (Predistorter Design for a Memory-less Nonlinear High Power Amplifier Using the $rho$th-Order Inverse Method for OFDM Systems)

  • 임선민;은창수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권2C호
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    • pp.191-199
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    • 2006
  • 본 논문에서는 OFDM 신호의 높은 PAPR과 전력 증폭기의 비선형성에 의한 신호의 왜곡과 스펙트럼의 확산을 방지하기 위하여 $rho$차 역필터 구조를 사용하는 전치 보상기를 구현하는 방안을 제시한다. 메모리가 없는 고전력 증폭기를 다항식으로 모델링 하고 전치 보상기로써 비선형 증폭기 특성의 역모델인 $rho$차 역필터 구조를 이용한다. $rho$차 역필터 구조는 비선형 시스템이 다항식으로 모델링 된다면 다항식의 계수만으로 구현될 수 있으므로 많은 메모리가 필요 없다. 비선형 전력 증폭기 모델의 계수 갱신을 위하여는 LMS, RLS 알고리듬을 모두 사용할 수 있으며 계수의 개수가 적어 수렴 속도가 빠르고 복소 계산이 필요 없으므로 계산도 간단하다.

X-대역 12-W 급 고출력증폭기 MMIC 개발 (Development of A X-band 12 W High Power Amplifier MMIC)

  • 장동필;노윤섭;이정원;안기범;엄만석;염인복;나형기;안창수;김선주
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.446-451
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    • 2009
  • In this paper, we described the design and test results of a high output power amplifier MMIC developed by using 0.5um power pHEMT processes on a 6-inch GaAs wafer for the X-band T/R module application. In the MMIC design, we have used a simple on-chip gate active bias technology to compensate the threshold-voltage variation of pHEMT during the fabrication process and 16-to-1 power combining method to achieve the output power over 10watt. The fabricated chip has an output power over 12watts and maximum PAE of 32% over the frequency range of fo +/-750MHz.