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Single FET와 CRLH 전송선을 이용한 이중대역 고효율 전력증폭기 설계
김선숙(Seon sook Kim),서철현(Chulhun Seo) 대한전자공학회 2010 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.47 No.2
본 논문에서는 단일 FET와 composite right/left-handed (CRLH) 전송선을 이용하여 2.14㎓/5.2㎓ 이중대역 고효율 전력 증폭기를 설계 구현하였다. 전송선로를 이용하여 초기의 정합값을 적절히 이동시켜 하나의 능동소자로 2.14㎓/5.2㎓의 이중대역에서 동작되는 전력증폭기를 설계하였다. 이중 대역에서 모든 고조파 성분을 조절하는 것은 매우 어렵기 때문에, CRLH 전송 선로를 이용하여 이중 대역에서 고효율 특성을 얻도록 오직 2차, 3차 고조파 성분만을 조절하였다. 또한, 이중 대역에서의 출력특성이 균형을 이루도록 하였다. 전력증폭기의 측정된 출력 전력은 각각 2.14 ㎓에서 28.56 ㏈m, 5.2 ㎓에서 29 ㏈m이다. 이 지점에서 얻은 전력 효율, PAE는 2.14 ㎓에서 65.824 %, 5.2 ㎓에서 69.86 %이다. In this paper, high efficient power amplifier with dual band has been realized. Dual band power amplifier have used modify stub matching for single FET, center frequency 2.14㎓ and 5.2㎓ respectively. The dual-band operation of the CRLH TL is achieved by the frequency offset and the nonlinear phase slope of the CRLH TL for the matching network of the power amplifier. Because the control of the all harmonic components is very difficult in dual-band, we have managed only the second- and third-harmonics to obtain the high efficiency with the CRLH TL in dual-band. Dual-band characteristics in the output has to balance. Two operating frequencies are chosen at 2.14 ㎓ and 5.2 ㎓ in this work. The measured results show that the output power of 28.56 ㏈m and 29 ㏈m was obtained at 2.14 ㎓ and 5.2 ㎓, respectively. At this point, we have obtained the power-added efficiency (PAE) of 65.824 % and 69.86 % at two operation frequencies, respectively.
메타 구조 Broadside Coupled 나선형 공진기를 이용한 저위상 잡음 전압 제어 발진기
한경남(Kyoungnam Han),서철현(Chulhun Seo) 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.9
본 논문에서는 메타 구조 Broadside Coupled 나선형 공진기(BC-DSRs)를 이용하여 전압 제어 발진기의 위상잡음 특성을 줄이기 위한 새로운 구조를 제안하였다. 이러한 특성 실현을 위하여 연속된 나선형 구조를 신호면과 그라운드 면에 각각 적용하였다. 일반적인 전압 제어 발진기와 비교하였을 때, 본 논문에서 제안한 VCO는 더 큰 결합 계수를 가지며, 이로 인하여 얻을 수 있는 더 높은 Q값을 통하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 줄일 수 있다. 1.8 V의 공급 전력을 갖는 전압 제어 발진기는 주파수 조절 범위, 5.749~5.853 ㎓에서 -121~-117.16 ㏈c/㎐ @ 100 ㎑의 위상 잡음 특성을 갖는다. 또한 전압 제어 발진기의 Figure Of Merit(FOM)은 동일한 주파수 조절 범위에서 -198.45~-194.77 ㏈c/㎐ @ 100 ㎑의 특성을 보였다. In this paper, a novel voltage-controlled oscillator(VCO) using the metamaterial broadside coupled spiral resonators (BC-DSRs) is presented for reducing the phase noise. For reducing of the phase noise, the series spiral structures have been applied for the signal plane and ground plane at each in order to have the large coupling. Compared with the conventional VCO, the proposed VCO has the larger coupling coefficient constant, which makes a higher Q-factor and has reduced the phase noise of the VCO. The proposed VCO has the phase noise of -121~-117.16 ㏈c/㎐ at 100 ㎑ in the tuning range, 5.749~5.853 ㎓. The figure of merit(FOM) of this VCO is -198.45~-194.77 ㏈c/㎐ at 100 ㎑ in the same tuning range, respectively.