Transcript RF Power Amplifiers for Wireless Communications

-Steve
C. Cripps
-이창현
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RF Power Amplifiers 이론의 고전적 결과
PA 비선형 특성을 나타내는 능동소자로 동작
RF 증폭기 설계 / PA 설계
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차이점 – 최적파워
소자 출력 – 임피던스로 표현되지 않음
2p s mat Tr
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K > 1
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반사계수의 크기가 1보다 작게 나타남
입출력에서 수동 정합을 이룰수 있음
최적의 파워와 신호이득
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높은 k성분 = 낮은 이득
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큰 k 성분을 갖는 소자는 이론적인 단방향 소
자보다 더 적극적인 이득/정합 특성을 나타냄
회로손실은 주파수가 단위이득과 교차하는 곳
에서 k성분을 파괴할 수도 있음
트랜지스터가 있는 회로환경 = s, 특히 s12를
크게 수정시킬수 있음
K 성분 해석은 일단 증폭기에만 적용
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Volterra series : power + phase effect
Power series
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선형 출력 항목으로 표현되는 위상소자는 X
비선형 형태로만 표현 가능
Dc 동작점에 근접한 작은 동작 영역에서 비선형 제
품의 행동을 특성짓는데 유용
PA 설계자가 사용하기에는 제약
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식/그림
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부하선 매칭의 수식
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Rgen >>> Ropt
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Conjugate Match
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물리적 속박이 없을시
Load Line(부하선) Match
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최대파워
특별한 제한
가용 dc 공급전원
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선형 PA
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최대 파워를 위해 소자를 출력에 파워 정합
파워정합의 정확한 임피던스값
로드 풀 기법 ㅡ> 컴퓨터 제어 측정 시스템
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Load-Pull 데이터
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RF와 초고주파 PA설계에 주로 사용
스미스 차트상의 간단한 목표영역을 제공
비선형 문제 공략, 선형시뮬레이터로 해결할수 있
도록 변화시켜주는데 필수적
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Com cont tuning
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Active tuning
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Offline Calibration에 의존
Network analyzer로 측정
높은 주파수에서 이익
기계적 튜너 설계가 어려움(스테핑모터)
전기적 스위칭 방식
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빠른속도
기계적 방식에 비해 손실이 큼
정밀한 캘리브레이션이 필요함
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.5 Loadline Theory
.6 Package Effects and Refinements to
Load-Pull Theory
.7 Drawing the Load-Pull Contours on CAD
Programs
.8 Class A Design Example