학술논문
Performance Improvement in Bandwidth and Efficiency for RF Power Amplifiers / RF 전력 증폭기의 대역폭과 효율 성능 개선
Document Type
Dissertation/ Thesis
Author
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Subject
Language
English
Abstract
This thesis presents performance improvement methods in bandwidth and efficiency for RF power amplifiers. In order to improve the bandwidth and efficiency, the broadband power amplifier design optimization method, Doherty technique, and DBS system are studied. A systematic design method for ultra broadband power amplifiers using an optimized feedback network is proposed. Both single-ended broadband power amplifiers and push-pull power amplifiers were implemented to verify the optimization results for various target gains. In addition, a 100 W high-efficiency broadband power amplifier from 30 to 512 MHz is designed, including transmission line transformers (TLT) for the balanced configuration with a shunt capacitor for high output power. Next, a 150 W Doherty power amplifier is designed for the 3.5 GHz 4th generation mobile communication band. Besides, dynamic bias switching (DBS) technique is applied to the implemented Doherty power amplifier.
본 논문은 RF 전력 증폭기의 대역폭과 효율 개선을 제시하였다. 대역폭과 효율을 개선시키기 위해 광대역 전력 증폭기 설계 최적화 방법, 도허티 기술과 DBS (dynamic bias switching) 시스템에 관하여 연구하였다. 먼저 최적화된 피드백 네트워크를 이용한 초 광대역 전력 증폭기의 체계적인 설계 방법을 제안하였다. 단일 전력 증폭기와 푸쉬풀 전력 증폭기를 설계하여 다양한 목표 이득에 관하여 최적화된 결과가 나오는 것을 확인하였다. 또한, 고출력을 위해 전송선로를 이용한 발룬 구성의 트랜스포머에 병렬로 커패시터를 삽입하여 30 MHz ∼ 512 MHz의 100 W 고효율 광대역 전력 증폭기를 설계하였다. 다음으로 4세대 이동 통신 대역인 3.5 GHz에서 150 W 도허티 전력 증폭기를 설계하였다. 여기에 DBS 기술을 도허티 전력 증폭기에 적용하였다.
본 논문은 RF 전력 증폭기의 대역폭과 효율 개선을 제시하였다. 대역폭과 효율을 개선시키기 위해 광대역 전력 증폭기 설계 최적화 방법, 도허티 기술과 DBS (dynamic bias switching) 시스템에 관하여 연구하였다. 먼저 최적화된 피드백 네트워크를 이용한 초 광대역 전력 증폭기의 체계적인 설계 방법을 제안하였다. 단일 전력 증폭기와 푸쉬풀 전력 증폭기를 설계하여 다양한 목표 이득에 관하여 최적화된 결과가 나오는 것을 확인하였다. 또한, 고출력을 위해 전송선로를 이용한 발룬 구성의 트랜스포머에 병렬로 커패시터를 삽입하여 30 MHz ∼ 512 MHz의 100 W 고효율 광대역 전력 증폭기를 설계하였다. 다음으로 4세대 이동 통신 대역인 3.5 GHz에서 150 W 도허티 전력 증폭기를 설계하였다. 여기에 DBS 기술을 도허티 전력 증폭기에 적용하였다.