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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
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 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 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
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
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 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
slide23

.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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