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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 양영구
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 성균관대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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현대의 무선 통신 시스템이 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratios)를 가짐에 따라 전력 증폭기는 그 최대 출력 전력으로부터 상당히 back-off된 지점에서의 효율과 선형성이 중요한 성능의 지표가 되었다. 또한, 주 전력 증폭기를 구동하기 위한 전치 전력 증폭기의 경우 주 전력 증폭기의 선형성에 악영향을 미치지 않기 위하여 매우 높은 선형성이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 높은 선형성과 효율을 동시에 얻을 수 있는 병렬 결합 구조의 dual bias 전력 증폭기를 제안한다. 또한, 병렬 구조로 인한 안정성 저하를 방지하기 위하여 입력 정합회로를 포함한 불완전 윌킨슨 전력 분배기를 사용 및 제안하였다. 제안된 dual bias 구조의 전력 증폭기는 선형성과 고주파 특성이 좋은 2-μm InGaP/GaAs HBT (Heterojunction Bipolar Transistor) 공정을 통해 설계 및 제작 되어 중심 주파수 900 MHz에서 1 W의 출력 전력을 얻고자 하였다. 병렬 연결된 두 개의 전력 증폭기들의 바이어스를 서로 다르게 최적화 함으로써 IM3 cancellation을 이용해 높은 선형성과 더불어 전류 소모 감소 효과를 동시에 얻을 수 있었다. 측정결과, 본 논문에서 제안한 dual bias 구조의 전력 증폭기는 상단과 하단 전력 증폭기의 바이어스 전류가 각각 100 mA, 150 mA일 때 선형성과 효율이 모두 최적화 되어 900 MHz의 중심 주파수에서 17.25 dB의 전력이득과 31.1 dBm의 P1dB, P1dB에서 54.15 %의 높은 PAE를 보였다. 또한, 1 MHz의 tone-spacing으로 측정한 2-tone 실험 결과, 20 dBm의 평균 출력 전력에서 54.28 dBm의 OIP3, 22.36 dBm의 평균 출력 전력까지 -60 dBc 이하의 IMD3를 유지하여 매우 높은 선형성을 나타냈다.
목차
제1장 서론 1제2장 배경이론 및 관련연구 3제1절 Conductance angle에 따른 전력증폭기 효율 5제2절 선형화 6제3절 안정 저항(ballast resistor)과 능동 바이어스 회로 10제3장 회로설계 및 시뮬레이션 11제1절 회로설계 111. Dual biasing scheme 112. 능동 바이어스 회로 143. 단위 셀 174. 불완전 윌킨슨(Wilkinson) 전력 분배기 20제2절 시뮬레이션 231. 시뮬레이션의 구성 및 전력 증폭기의 성능평가지표 232. 시뮬레이션 결과 263. 레이아웃(Layout) 32제4장 제작 및 측정 35제5장 결론 43참고문헌 46Abstract 49
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