• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권1호
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• pp.47-52
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• 2012

전력증폭기는 기지국의 효율을 결정하는 중요한 요소이며, 효율성 제고를 위하여 GaN증폭소자를 사용한 Doherty 전력증폭기 구조에 대한 연구가 지속되고 있다. Doherty 전력증폭기의 메모리 효과는 선형성과 효율특성과 연관된 동작특성에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 GaN Doherty 전력증폭기의 전열적인 비선형성 모델링과 전열적 메모리 효과가 GaN Doherty 증폭기의 왜곡형성과 보상에 대하여 연구하였다. GaN Doherty 증폭기의 전열적 메모리 특성을 모델링하기 위하여 순시적으로 소모되는 전력과 순시 접합온도의 정확한 관계식을 정립하였다. 제안된 모델의 파라미터로부터 GaN Doherty 전력증폭기의 비선형왜곡과 전열적 메모리 효과를 보상할 수 있는 전치왜곡선형화기 모델을 설계하였다. 제안된 모델의 성능평가는 37dBm GaN Doherty 전력증폭기와 ADS Tool을 사용하여 왜곡특성 성능개선정도를 검증하였다. 선형화된 GaN 전력증폭기의 2-tone 출력스펙트럼에서 약 16 dB의 왜곡개선효과를 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권5호
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• pp.128-136
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• 2006

본 논문에서는 3GPP 중계기 및 기지국용 50W급 Doherty 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 이상적인 Doherty 전력증폭기는 효율개선과 고출력 특성이 뛰어나지만 이를 구현하기 위해서는 바이어스 조절이 어렵다. 이를 해결하고자 기존의 Gate 바이어스 조절회로를 가진 Doherty(GDCHD) 전력증폭기에 Drain 바이어스 조절회로를 첨가한 GDCHD(Gate and Drain Control Hybrid Doherty) 전력증폭기를 구현하였다. 실험결과 3GPP 동작주파수 대역인 $2.11{\sim}2.17\;GHz$에서 이득이 57.03 dB이고, PEP 출력이 50.30 dBm, W-CDMA 평균전력 47.01 dBm, 5MHz offset 주파수대역에서 -40.45 dBc의 ACLR 특성을 가졌으며, 각각의 파라미터는 설계하고자 하는 증폭기의 사양을 만족하였다. 특히 GDCHD 전력증폭기는 일반적인 Doherty 전력증폭기에 비해 ACLR에 따른 효율 개선성능이 우수하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권4호
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• pp.65-71
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• 2007

Doherty 전력증폭기는 일반전력증폭기보다 효율은 뛰어나지만 많은 왜곡성분이 발생한다. 이러한 왜곡성분은 일반적인 진폭왜곡과 위상왜곡, 그리고 메모리 효과에 의한 왜곡성분으로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 전기적인 비선형성을 정확히 모델링하고 열 메모리 효과가 Doherty 증폭기에 미치는 영향을 연구함으로써, 전치왜곡기에 적용할 수 있는 열 메모리 효과 보상기를 제안하였다. Doherty 증폭기의 열 메모리 특성을 모델링하기 위하여 순시적으로 소모되는 전력과 순시 접합온도의 정확한 관계식을 정립하여 제안하였다. 제안된 모델의 파라미터는 전치왜곡기를 사용한 Doherty 증폭기의 열 메모리효과를 효율적으로 억제한다. 이러한 열 메모리 보상기를 가진 전치왜곡기는 선형화된 전력증폭기의 출력스펙트럼에서 약 22 dB정도의 ACLR 개선효과를 보인다. 측정결과는 50W급 LDMOS Doherty 전력증폭기로 측정하였으며, 열 메모리 보상기를 가진 전치왜곡기는 ADS로 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권9호
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• pp.49-56
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• 2005

RF 전력증폭기 및 Doherty 전력증폭기의 열 메모리 효과는 변조신호의 대역폭과 동작 전력의 레벨에 따라 민감하게 영향을 미친다. 본 논문에서는 전기적인 비선형성을 정확히 모델링하고 열 메모리 효과가 Doherty 증폭기의 왜곡형성에 어떤 영향을 미치는지에 대해 연구하였다. Doherty 증폭기의 열 메모리 특성을 모델링하기 위하여 순시적으로 소모되는 전력과 순시 접합온도의 정확한 관계식을 정립하여 제안하였다. 제안된 모델의 파라미터는 서로 다른 여기상태에 따라 전력증폭기의 특성이 결정되는데, 트랜지스터의 열 메모리 효과는 대역폭이 넓은 W-CDMA 및 UMTS 시스템에서 충분히 고려되어야 한다. 이러한 열 메모리 효과를 사전왜곡 함수에 적응하여 선형화된 전력증폭기의 출력스펙트럼에서 최대 20 dB정도의 ACLR 개선효과를 보인다. 측정결과는 60W급 LDMOS Doherty 전력증폭기로 측정하였으며, 열 메모리 보상기는 ADS로 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.777-782
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• 2005

본 논문에서는 적응형 바이어스와 PBG 구조를 이용하여 Doherty 증폭기의 효율 및 선형성을 개선하였다. PBG 구조를 출력 정합회로에 구현하였으며, 적응형 바이어스를 peaking amplifier에 적용하여 Doherty 증폭기의 효율뿐 아니라 선형성을 개선할 수 있었다. 제안된 구조를 이용한 Doherty 증폭기는 기존의 전력증폭기에 비해 PAE $12\%$, $IMD_3-7.5dBc$ 개선하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권2호
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• pp.81-86
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• 2005

본 논문에서는 PBG 구조를 이용하여 Doherty 증폭기의 선형성을 개선하였다. PBG 구조를 출력 정합회로에 구현하였으며, Doherty 증폭기의 호율 뿐 아니라 선형성을 개선 할 수 있었다. 제안된 PBG 구조를 이용한 Doherty 증폭기는 PAE $36.4\%$, IMD -24.5 dBc 였으며, IMD 측면에서 3 dBc, PAE 측면에서 약 $3\%$ 정도 개선되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.707-712
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• 2006

본 논문에서는 이중 바이어스 조절과 PBG 구조를 이용하여 Doherty 증폭기의 효율을 개 선하였다. PBG 구조를 출력 정합 회로에 구현하였으며, 이중 바이어스 조절을 carrier amplifier에 적용하여 낮은 입력 레벨에서도 Doherty 증폭기의 효율을 개선할 수 있었다. 제안된 구조를 이용한 Doherty 증폭기는 기존의 전력 증폭기에 비해 PAE는 8%, $IMD_3$는 -5 dBc 개선하고, 모든 입력 전력 레벨에서 30% 이상의 고효율을 가질 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권1호
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• pp.77-83
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• 2011

본 논문에서는 차세대 무선통신 중계기 및 기지국용 50W급 Doherty 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. Doherty 전력증폭기의 보조증폭기를 구현하기 위하여 Gate 바이어스 조절회로를 사용하였다. Gate 바이어스 조절회로는 보조증폭기를 구현할 수 있으나 Doherty 전력증폭기의 출력특성을 개선하기에는 제한된 특성을 가졌다. 이를 해결하고자 Drain 바이어스 조절회로를 첨가였다. 그리고 Doherty 전력증폭기의 효율을 개선하고자 일반적인 2-way 구조가 아닌 3-way 구조를 적용하여 3-way GDCD(Gate and Drain Control Doherty) 전력증폭기를 구현하였다. 비유전율(${\varepsilon}r$) 4.6, 유전체 높이(H) 30 Mill, 동판두께(T) 2.68 Mill(2 oz)인 FR4 유전체를 사용하여 마이크로스트립 선로와 칩 캐패시터로 정합회로를 구성하였다. 실험결과 3GPP 동작 주파수 대역인 2.11GHz ~ 2.17GHz에서 이득이 57.03 dB이고, PEP 출력이 50.30 dBm, W-CDMA 평균전력 47.01 dBm, 5MHz offset 주파수대역에서 -40.45 dBc의 ACLR로써 증폭기의 사양을 만족하였다. 특히 3-way GDCD 전력증폭기인 일반전력증폭기에 비해 동일 ACLR에 대하여 우수한 효율 개선성능을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권3호
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• pp.1-8
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• 2005

본 논문에서는 3GPP 중계기 및 기지국용 60W급 Doherty 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. Doherty 전력증폭기는 효율개선과 고출력 특성이 뛰어나지만 보조증폭기의 구현이 어렵다. 이를 해결하고자 일반적인 Doherty 전력증폭기에 보조증폭기의 Gate 바이어스 조절회로를 첨가한 GCHD(Gate Control Hybrid Doherty) 전력증폭기를 구현하였다. 실험결과 3GPP 동작주파수 대역인 $2.11\~2.17GHz$에서 이득이 62.55 dB이고, PEP 출력이 50.76 dBm, W-CDMA 평균전력 47.81 dBm, 5MHz offset 주파수대역에서 -40.05 dBc의 ACLR 특성을 가졌으며, 각각의 파라미터는 설계하고자 하는 증폭기의 사양을 만족하였다. 특히 GCHD 전력증폭기는 일반전력증폭기에 비해 ACLR에 따른 효율 개선성능이 우수하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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• pp.77-78
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• 2005

In this paper, Compact Microstrip Resonants Cell(CMRC) have been employed to suppress IMD(Intermodulation Distortion) of the 3-Way Doherty amplifier. This method can not only improve the linearly and the efficiency but also is simpler, smaller and more inexpensive than existing linearly methods; (for example Harmonic feedback, Back off, Feed-forward, Predistortion and so on.) Also, the proposed 3-way Doherty amplifier using only one divider has been reduced size of existing 3-Way Doherty amplifier. As a result, the proposed Doherty amplifier using CMRC and only one divider has been improved for the IMD$_3$ by 4.474dBc, and the PAE by 9.199%, respectively.