내부정합된 GaN HMET를 이용한 광대역 J-급 전력증폭기 설계 (Wideband Class-J Power Amplifier Design Using Internal Matched GaN HEMT)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 28권 / 2호 / 105 ~ 112페이지
· 저자명 : 임은재, 유찬세, 김도경, 선중규, 윤동환, 윤석희, 이영철

초록

이동통신 시스템의 멀티미디어 서비스 확산과 고속통신 기능의 수요를 충족시키기 위해서 다중대역 전력증폭기의고효율, 광대역 특성 및 비선형 특성의 개선이 필요하다. 본 연구에서는 J-급 전력증폭기 동작조건을 만족하는 2차 고조파 정합회로를 단일-스터브 정합회로로 구성하였다. 광대역 J-급 동작조건을 만족시키기 위해 단일-스터브 정합회로는낮은 특성임피던스를 갖는 것이 필요하다. 본 연구에서는 낮은 특성 임피던스를 갖는 단일-스터브 정합회로를 패키지내에 높은 유전율의 세라믹 기판을 이용하여 구현하였다. 이에 따라 2차 고조파 정합회로가 패키지된 GaN HEMT와 외부기본파 정합회로를 이용하여 넓은 주파수 대역에서 J-급 출력 임피던스 조건을 만족하는 전력증폭기를 구현하였다. 제작된 J-급 전력증폭기 측정 결과, 1.8～2.7 GHz(900 MHz)의 대역폭에서 50 W(47 dBm) 이상의 출력전력과 최대 72.6 %의드레인 효율, 최대 66.5 %의 PAE 특성을 확인하였다.

영어초록

In order to satisfy the diffusion of multimedia service in mobile communication and the demand for high-speed communication, it is essential to modify and improve high efficiency, wideband and nonlinear characteristic of multiband power amplifier. This research is designed to implement a single-stub matching circuit as a 2nd harmonic one that meets conditions of the Class-J power amplifier.
Low characteristic impedance of the single-stub line is necessary to suit conditions of wideband Class-J. This research uses ceramic substrates having high permittivity to implement the single-stub line with low characteristic impedance, which eventually results in an amplifier satisfying the output impedance terms of Class-J in wideband frequency range. This result attributes to use of GaN HEMT packaged with a 2nd harmonic matching circuit and external fundamental circuit. The measurement results of the Class-J amplifier confirms the following characteristics: more than output power of 50 W(47 dBm) in bandwidth of 1.8～2.7 GHz(0.9GHz), maximum drain efficiency of 72.6 %, and maximum PAE characteristic of 66.5 %.

참고자료

· 없음