이중 대역 전송선로를 활용한 이중 대역 F급 전력 증폭기 개발

이창민; 박영철

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이창민 (한국외국어대학교) 박영철 (한국외국어대학교)

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지-TC 電子工學會論文誌第47卷 TC編第4號

발행연도: 2010.4

수록면: 31 - 37 (7page)

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본 논문에서는 셀룰러와 ISM 대역에서 동작하는 이중 대역 고효율 F급 전력증폭기를 제안하였으며, 이를 위해 우선적으로 E-pHEMT FET를 사용하여 두 (840㎒, 2.4㎓) 대역에서 동작하는 각각의 단일 F급 PA를 설계하여 효율을 확인였다. 그 결과, 840㎒에서 동작하는 PA의 경우 출력 전력 24.4㏈m에서 81.2%의 효율을 얻었고, 2.4㎓에서 동작하는 PA는 출력 전력 22.4㏈m에서 93.5%의 효율을 얻었다. 이후 두 대역에서의 성능을 이중 대역 F급 전력증폭기에서 구현하기 위하여 이상적인 SPDT 스위치의 개념을 적용한 이중 대역 고조파 제어 회로를 설계하였다. 실제 SPDT 스위치를 적용하기 이전 단계로써 전송선로의 길이를 조절하여 이중 대역에서 동작하는 F급 증폭기를 개발하였다. 실험 결과, 840㎒ 모드의 경우에 23.5㏈m에서 60.5%의 효율을, 2.4㎓ 모드는 19.62㏈m에서 50.9%의 효율을 얻을 수 있었다. 이는 저가의 2㎓ 이하에서 사용되는 FR-4기판에서도 그 이상의 고조파 제어가 가능하고 고효율의 F급 전력 증폭기 제작이 가능함을 보여준다.

#Class-F #efficiency #power amplifier #dual-band

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1. [학술지(정기간행물)] - F.H. Raab / 2002 / Power amplifiers and transmitters for RF and Microwave / IEEE Trans. Microwave Theory Tech 50 (3) : 814 ~ 826

2. [학술지(정기간행물)] - Uchida, K / 2005 / Dual-band GaAs FET power amplifier with two-frequency matching circuits / Proc. Asia-Pacific Microwae Conf 1

3. [학술지(정기간행물)] - F.H. Raab / 1977 / Idealized operation of the class E tuned power amplifier / IEEE Transactions Circuits and Systems 24 (12) : 725 ~ 735

4. [학술지(정기간행물)] - F.H.Raab / 1997 / Class-F power amplifiers with maximally flat waveforms / IEEE Trans. Microwave Theory Tech 45 (11) : 2007 ~ 2012

5. [학술지(정기간행물)] - F.H. Raab / 1987 / Efficiency of Doherty RF Power-Amplifier Systems / IEEE Transactions Broadcasting BC-33 (3) : 77 ~ 83

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