IMT-Advanced 능동위상배열 시스템용 고효율 송수신 모듈 설계 및 구현 (Design and Implementation of High Efficiency Transceiver Module for Active Phased Arrays System of IMT-Advanced)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 51권 / 7호 / 26 ~ 36페이지
· 저자명 : 이석희, 장홍주

초록

IMT-Advanced 시스템을 효율적으로 서비스하고 시스템 효율을 증대시키기 위해서는 능동위상 배열구조의 안테나 시스템이 요구된다. 능동위상 배열 구조는 다수의 송수신 모듈과 다수의 복사소자로 구성되어 시스템의 효율을 증대시킬 수 있으며, 시스템을 구현하기 위해서는 초소형 고효율 송수신 모듈이 핵심이다. 최종 출력과 밀접한 관련이 있는 송신모듈의 전력증폭기는 기지국 시스템의 효율을 결정하는 핵심요소이다. 본 논문에서는 IMT-Advanced 능동위상배열 시스템에 적합한 초소형 고효율 송수신 모듈을 설계하고 구현하고자 하였다. 송수신 모듈은 온도보상 회로를 구현하여 이득 오차를 줄였으며, 선형화기는 소형화를 위하여 아날로그 방식으로 구현하였다. 초소형 고효율 전력증폭기를 구현하기 위해서 GaN MMIC Doherty 구조로 구현하였다. 구현된 송수신모듈은 40㎜×90㎜×50㎜ 크기로 구현되었으며, LTE band 7에서 47.65 dBm의 출력을 가졌다. 실제 운용전력인 37 dBm에서 40.7%의 효율과 12 dB이상의 선형성 개선도를 보였다. 수신부의 잡음지수는 1.28 dB이하로 설계규격을 만족하였으며, 송수신 모듈의 이득과 위상은 6 bit로 제어로 최대 오차는 각각 0.38 dB와 2.77 degree를 보였다.

영어초록

The needs of active phased arrays antenna system is getting more increased for IMT-Advanced system efficiency. The active phased array structure consists of lots of small transceivers and radiation elements to increase system efficiency. The minimized module of high efficiency transceiver is key for system implementation. The power amplifier of transmitter decides efficiency of base-station. In this paper, we design and implement minimized module of high efficiency transceiver for IMT-Advanced active phased array system. The temperature compensation circuit of transceiver reduces gain error and the analog pre-distorter of linearizer reduces implemented size. For minimal size and high efficiency, the implented power amplifier consist of GaN MMIC Doherty structure. The size of implemented module is 40㎜×90㎜×50㎜ and output power is 47.65 dBm at LTE band 7. The efficiency of power amplifier is 40.7% efficiency and ACLR compensation of linearizer is above 12dB at operating power level, 37dBm. The noise figure of transceiver is under 1.28 dB and amplitude error and phase error on 6 bit control is 0.38 dB and 2.77 degree respectively.

참고자료

· 없음