Rf power amplifiers for wireless communications
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RF Power Amplifiers for Wireless Communications. Steve C. Cripps 이창현. 1. Introduction. RF Power Amplifiers 이론의 고전적 결과 PA 비선형 특성을 나타내는 능동소자로 동작 RF 증폭기 설계 / PA 설계 차이점 – 최적파워 소자 출력 – 임피던스로 표현되지 않음. .1 Linear RF Amplifier Theory. 2p s mat Tr. .1 Linear RF Amplifier Theory.

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Presentation Transcript


Rf power amplifiers for wireless communications

RF Power Amplifiers for Wireless Communications

Steve C. Cripps

이창현


1 introduction

1. Introduction

  • RF Power Amplifiers 이론의 고전적 결과

  • PA 비선형특성을 나타내는 능동소자로 동작

  • RF 증폭기설계 / PA 설계

    • 차이점 – 최적파워

    • 소자 출력 – 임피던스로 표현되지 않음


1 linear rf amplifier theory

.1 Linear RF Amplifier Theory

2p s mat Tr


1 linear rf amplifier theory1

.1 Linear RF Amplifier Theory


1 linear rf amplifier theory2

.1 Linear RF Amplifier Theory

  • K > 1

    • 반사계수의 크기가 1보다 작게 나타남

    • 입출력에서 수동 정합을 이룰수 있음

  • 최적의 파워와 신호이득

    • 높은 k성분 = 낮은 이득


1 linear rf amplifier theory3

.1 Linear RF Amplifier Theory

  • 큰 k 성분을 갖는 소자는 이론적인 단방향 소자보다 더 적극적인 이득/정합 특성을 나타냄

  • 회로손실은 주파수가 단위이득과 교차하는 곳에서 k성분을 파괴할 수도 있음

  • 트랜지스터가 있는 회로환경 = s, 특히 s12를 크게 수정시킬수 있음

  • K 성분 해석은 일단 증폭기에만 적용


2 weakly nonlinear effects power volterra series

.2 Weakly Nonlinear Effects: power/Volterra series


2 weakly nonlinear effects power volterra series1

.2 Weakly Nonlinear Effects: power/Volterra series

  • Volterra series: power + phase effect

  • Power series

    • 선형 출력 항목으로 표현되는 위상소자는 X

    • 비선형형태로만 표현 가능

    • Dc 동작점에 근접한 작은동작 영역에서 비선형 제품의 행동을 특성짓는데 유용

  • PA 설계자가사용하기에는 제약


3 strongly nonlinear effects

.3 StronglyNonlinear Effects

  • 식/그림


3 strongly nonlinear effects1

.3 StronglyNonlinear Effects


3 strongly nonlinear effects2

.3 StronglyNonlinear Effects


5 conjugate match

.5 Conjugate Match


5 conjugate match1

.5 Conjugate Match

  • 부하선 매칭의 수식

  • Rgen >>> Ropt


5 conjugate match2

.5 Conjugate Match

  • ConjugateMatch

    • 물리적 속박이 없을시

  • Load Line(부하선)Match

    • 최대파워

    • 특별한 제한

    • 가용 dc 공급전원


2 linear power amplifier design

2. LinearPower Amplifier Design

  • 선형 PA

    • 최대 파워를 위해 소자를 출력에 파워 정합

  • 파워정합의 정확한 임피던스값

  • 로드 풀 기법 ㅡ> 컴퓨터 제어 측정 시스템


1 class a amps linear amps

.1 ClassA Amps / Linear Amps


2 gain match and power match

.2 GainMatch and Power Match


3 introduction to load pull measurements

.3 Introductionto Load-Pull Measurements


3 introduction to load pull measurements1

.3 Introductionto Load-Pull Measurements

  • Load-Pull 데이터

    • RF와 초고주파 PA설계에 주로 사용

    • 스미스 차트상의 간단한 목표영역을 제공

    • 비선형 문제 공략, 선형시뮬레이터로 해결할수 있도록 변화시켜주는데 필수적


4 commercial load pull equipment

.4 Commercial Load-Pull Equipment


4 commercial load pull equipment1

.4 Commercial Load-Pull Equipment


4 commercial load pull equipment2

.4 Commercial Load-Pull Equipment

  • Com cont tuning

    • Offline Calibration에 의존

    • Network analyzer로 측정

  • Active tuning

    • 높은 주파수에서 이익

    • 기계적 튜너 설계가 어려움(스테핑모터)

  • 전기적 스위칭 방식

    • 빠른속도

    • 기계적 방식에 비해 손실이 큼

    • 정밀한 캘리브레이션이 필요함


Rf power amplifiers for wireless communications

  • .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


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