9 dB의 확장된 Back-Off에서 높은 효율을 갖는 Outphasing 로드 네트워크 기반의 3.3 GHz Doherty 전력증폭기 (3.3 GHz Doherty Power Amplifier having a High-Efficiency at 9 dB Back-Off Based on Outphasing Load Networks)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 32권 / 11호 / 971 ~ 979페이지
· 저자명 : 정호석, 오한식, 진일비, 최우진, 최영찬, 우승민, 권구현, 양영구

초록

본 논문에서는 outphsing 로드 네트워크를 이용하여 back-off 영역을 9 dB로 확장한 Doherty 전력증폭기를 제안하였으며 3.3 GHz 주파수 대역에서 설계하여 실험적으로 검증하였다. Outphasing 로드 네트워크를 사용하여 출력 전력의 결합노드에서 carrier 및 peaking 증폭기의 로드 임피던스가 complex conjugate 관계를 갖도록 설계하였다. 이를 통하여 carrier 증폭기의 로드 임피던스의 변조비가 4배가 되도록 함으로서 back-off 영역을 9 dB로 확장하였다. Carrier 증폭기와 peaking 증폭기에 모두 Wolfspeed사의 6 W 트랜지스터(CGH40006P)를 사용하였다. 제작된 Doherty 전력증폭기를 3.3 GHz의 주파수에 대하여 측정한 결과, 최대 출력전력 42.3 dBm에서 76.9 %의 효율 특성을 얻었고 최대 출력 전력으로부터 9 dB back-off 된 33.3 dBm의 출력 전력에서 59.6 %의 효율 특성 및 11.0 dB의 전력 이득 특성을 얻었다.

영어초록

In this paper, a Doherty power amplifier based on an outphasing load network was proposed to have a high efficiency at a back-off of 9 dB. The proposed Doherty power amplifier was designed and experimentally verified at a frequency of 3.3 GHz. The load im- pedances of the carrier and peaking amplifiers to the combining node were designed to have a complex conjugate relationship based on the outphasing load network. Therefore, the back-off output power for the efficiency peak could be extended to 9 dB by quadrupling the load impedance modulation of the carrier amplifier. A 6 W GaN HEMT (CGH40006P) from Wolfspeed was used to design both the carrier and the peaking amplifiers. The implemented Doherty power amplifier was measured at 3.3 GHz frequency. Drain efficiencies of 76.9 % at the maximum output power of 42.3 dBm and 59.6 % at the 9 dB back-off output power of 33.3 dBm with 11.0 dB power gain were achieved.

참고자료

· 없음