• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.276-283
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• 2003

본 논문은 IMT-2000 단말기용 전력증폭기의 선형성을 증가시키기 위해 기존의 선형화 기법을 사용하는 대신 선형성이 우수한 Infineon 사의 SiGe HBT를 이용하여 IMT-2000 단말기용 2단 전력증폭기를 설계하고 제작하였다. HBT의 비선형 모델은 Gummel-Poon 모델을 이용하였으며, 등가모델을 이용하여 회로 시뮬레이터인 ADS를 사용하여 DC I-V 특성과 입ㆍ출력측의 S-파라미터 특성을 살펴보았다. 시뮬레이션한 S-파라미터를 이용하여 2단 전력증폭기의 첫째단은 고이득 조건으로 정합하고, 둘째단은 고출력 조건으로 정합하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 hybrid 형태로 제작한 2단 전력증폭기는 IMT-2000 상향 주파수 대역인 1920∼1980MHz에서 27.1dBm의 출력전력과 18.9dB의 전력이득, 20dB의 ACLR, 34%의 전력부가효율을 얻었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.553-554
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• 2006

In this paper, 77 GHz CPW power amplifier MMIC, which are consisted of a 2 stage driver stage and a power stage employing $8{\times}50um$ gate width, have been successfully developed by using 120nm $In_{0.4}AlAs/In_{0.35}GaAs$ Metamorphic high electron mobility transistors (MHEMTs). The devices show an extrinsic transconductance $g_m$ of 660 mS/mm, a maximum drain current of 700 mA/mm, and a gate drain breakdown voltage of -8.5 V. A cut-off frequency ($f_T$) of 172 GHz and a maximum oscillation frequency ($f_{max}$) of over 300 GHz are achieved. The fabricated PA exhibited high power gain of 20dB only with 3 stages. The output power is measured to be 12.5 dBm.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.521-524
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• 2015

본 논문에서는 재구성이 가능한 다중포트 전력증폭기를 이용해 선택적으로 무선 전력 전송을 할 수 있는 구조를 제안한다. 제안된 무선 전력 전송 구조는 FPGA에 의해 제어되는 입력 위상 가변부, 두 개의 Class-E급 전력증폭기, 4-포트 직교전력 결합기, 두 개의 부하 코일로 구성된다. FPGA에 의해 제어되는 입력 위상부에 의해 두 코일에 전력이 선택적으로 1:1, 2:0, 0:2의 비율로 분배된다. 제작한 시스템은 측정 결과, 125 kHz에서 1 W DC 전력을 전달하였다. 각 개별 전력증폭기는 79 % 효율을 가졌으며, 정류변환을 포함한 최종 DC-DC 변환효율은 40 % 이상을 보였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제9권4호
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• pp.257-265
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• 2009

Recent progress in development of CMOS power amplifiers for mobile terminals is reviewed, focusing first on switching mode power amplifiers, which are used for transmitters with constant envelope modulation and polar transmitters. Then, various transmission line transformers are evaluated. Finally, linear power amplifiers, and linearization techniques, are discussed. Although CMOS devices are less linear than other devices, additional functions can be easily integrated with CMOS power amplifiersin the same IC. Therefore, CMOS power amplifiers are expected to have potential applications after various linearity and efficiency enhancement techniques are used.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.356-362
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• 2003

본 논문에서는 2차 고조파 성분과 차주파수 성분의 새로운 조합을 통해 전력 증폭기에서 발생되는 3차와 5차 혼변조 성분을 개별적으로 조절할 수 있는 전치왜곡 선형화기를 설계 및 제작하였다. 2차 고조파 성분과 차주파수 성분은 포락선 검파기와 두 개의 주파수 체배기를 사용하여 발생시켰다. 제안된 전치왜곡 선형화기는 3차와 5차의 혼변조 성분을 개별적으로 조절하여 전력 증폭기의 선형화 특성을 극대화하였다. 측정 결과, 2137.5~2142.5 MHz 대역의 W-CDMA 1-FA의 30 dBm 출력에서 11 dB ACPR 개선 효과를 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.897-903
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• 2011

본 논문에서는 InGaP/GaAs hetero-junction bipolar transistor(HBT)를 이용하여 900 MHz에서 동작하는 1 W급 선형 전력 증폭기를 설계 및 검증하였다. 온도 변화에 따른 증폭기의 특성 변화를 최소화하기 위해 능동 바이어스 회로를 구성하였다. 전류 붕괴(current collapse)와 열 폭주(thermal runaway)를 방지하기 위하여 ballast 저항을 삽입하여 전력 증폭기의 성능 및 신뢰성을 최적화하였다. 제작된 선형 전력 증폭기는 중심 주파수 900 MHz의 one-tone 신호를 사용하였을 때, 17.6 dB의 전력 이득과 30 dBm의 OP1dB를 가지며, 이때 44.9 %의 PAE를 갖는다. 또한, two-tone 신호를 인가하였을 때, 20 dBm의 평균 출력 전력에서 47.3 dBm의 매우 높은 OIP3를 갖는다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.1120-1128
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• 2004

본 논문에서는 우수한 OIP3(ouput intercept point) 특성을 가지는 평형전력증폭단을 설계하고 이를 적용하여 K-band 상향변환기를 설계 및 제작하였다. 상향변환기의 구성은 전력 증폭기단, 국부발진신호 제거필터, 주파수혼합기및 IF단으로 구성하였으며 RF 경로의 동작 유무를 판단하기 위한 국부 루프 경로와 출력 전력을 감시하기 위한 감시 단자로 구성하여 소요되는 전력을 예측하였다. K-대역 MMIC를 이용하여 평형전력증폭단을 제작하였으며 전력 예측값에 의하여 상향변환기를 설계 제작하였다. 설계된 상향변환기의 이득은 $40\pm$2dB, PldB는 29dBm의 특성을 가지며, OIP3는 37.25dBm의 높은 특성이 나타내었다. 특히 전력증폭단의 MMIC를 조정하여 30dB이상의 이득을 제어하였다. 본 논문에서 제작한 상향변환기는 PTP 및 PTMP용 트랜시버에 사용할 수 있으며, QAM 및 QPSK 변조방식을 이용하는 디지털 통신 시스템 및 BWA(Broad Wireless System)에도 적용할 수 있다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제6권3호
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• pp.136-145
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• 2006

Two major processing technologies of GaAs HBT and pHEMT have been released in production at Win Semiconductors corp. to address the strong demands of power amplifiers and switches for both handset and WLAN communications markets. Excellent performance with low processing cost and die shrinkage features is reported from the manufactured MMICs. With the stringent tighter manufacturing quality control WIN has successfully become one of the major pure open foundry house to serve the communication industries. The advancing of both technologies to include E/D-pHEMTs and BiHEMTs likes for multifunctional integration of PA, LNA, switch and logics is also highlighted.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.1254-1264
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• 2008

본 논문에서는 RF 전력 증폭기의 메모리 효과 모델링의 정확성을 향상시키기 위한 확장된 메모리 다항식 모델을 제안하고 검증하였다. 볼테라 커널 중에서 대각행렬의 성분만을 고려하는 기본적인 메모리 다항식 기반의 모델의 정확성을 향상시키기 위하여 지연차수가 다른 성분들에 의한 교차항을 추가하여 확장 모델을 구성하였다. 제안된 확장 메모리 다항식의 복잡성을 메모리리스 모델, 메모리 다항식 모델과 비교하였다. 확장된 모델을 이용하여 비선형 관계식을 행렬식으로 표현한 후, 최소 자승법(least square method)을 이용하여 변수를 추출하는 모델링 기법을 제시하였다. 또한, 제안된 기법과 간접 학습 방식을 이용하여 디지털 사전 왜곡기를 구현하기 위한 디지털 사전 왜곡부 구현 방안 및 디지털 신호 처리(DSP) 방식을 제시하였다. 제안된 모델의 성능을 검증하기 위하여 2.3 GHz 대역의 WiBro 신호를 인가한 10 W급 GaN HEMT 전력 증폭기와 30W급 LDMOS 전력 증폭기에 대하여 모델의 정확도를 비교 검토하였으며, 10W GaN HEMT 전력 증폭기에 대하여 제안된 모델을 이용하는 간접 학습 방식에 기반한 디지털 사전 왜곡기를 적용하여 인접 채널 간섭비(ACPR) 성능을 검증하였다. 제안한 모델은 메모리 다항식에 비하여 모델의 정확성을 향상시키고 10 W GaN HEMT에 대하여 디지털 사전 왜곡기 적용시 기존 방식에 비하여 3차 비선형 영역에서 평균 3 dB의 ACPR 성능 향상을 보여주었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.408-415
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• 2006

본 논문에서는 RF 전력 증폭기의 메모리 효과를 모델링하기 위한 향상된 시스템 레벨의 모델을 제안하고, 사전 왜곡 선형화기를 적용한 전력 증폭기의 출력 신호의 스팩트럼 밀도를 분석하여 제안한 모델을 검증하였다. 기존의 Three-Box(Wiener-Hammerstein) 모델은 전력 증폭기의 RF 주파수 특성을 입출력 선형 필터를 사용하여 모델링한 것으로, Hammerstein 구조의 사전 왜곡 선형화기를 사용하면 이론적으로 인접 채널 간섭을 모두 제거할 수 있다. 그러나, 실제 전력 증폭기의 경우 RF 주파수 특성 외의 메모리 현상에 의해 주파수 특성만을 보정한 Hammerstein 사전 왜곡기에 의한 인접 채널 간섭비의 향상 정도가 제한적이다. 이러한 출력 스팩트럼 특성은 Three-Box 모델의 메모리 성분을 가지지 않는 비선형 블록을 메모리 다항식으로 바꾸어 준 모델을 사용하여 정확히 예측될 수 있다. IEEE 802.11 g 무선 랜 전력 증폭기에 Hammerstein 구조의 사전 왜곡이 적용된 경우 측정된 인접 채널 스팩트럼 밀도값을 제안된 모델은 ${\pm}30$ MHz의 인접 채널 범위에서 2 dB 이하의 오차로 예측하였다.