증폭기의 출력 전력과 효율, 대역폭과 선형성 등은 설계할 때 고려되어야하는 중요한 파라미터이다. 본 논문에서는 위에 나열한 여러 가지 중요한 특성들 중에서 더 높은 출력 전력을 얻는 방법에 중점을 두고 전력 결합기를 이용하여 높은 출력 전력을 얻는 방법에 대해 연구를 하였다. 높은 전력을 얻기 위해서는 단위 증폭기의 배열 구조가 필수적이다. 결합기의 삽입손실을 줄이고 결합 효율을 높여서 시스템의 출력 전력과 효율을 높이는 방법을 연구하는 것이 본 논문의 목적이고 그 방법으로 도파관을 이용한 공간 전력 결합기 구조를 제안하였다. 본 논문에서는 동축선로 도파관 (Coaxial waveguide) 구조를 이용하였다. 내부 도체를 중심으로 필드 분포가 균일하고 이론적으로 TEM의 ...
증폭기의 출력 전력과 효율, 대역폭과 선형성 등은 설계할 때 고려되어야하는 중요한 파라미터이다. 본 논문에서는 위에 나열한 여러 가지 중요한 특성들 중에서 더 높은 출력 전력을 얻는 방법에 중점을 두고 전력 결합기를 이용하여 높은 출력 전력을 얻는 방법에 대해 연구를 하였다. 높은 전력을 얻기 위해서는 단위 증폭기의 배열 구조가 필수적이다. 결합기의 삽입손실을 줄이고 결합 효율을 높여서 시스템의 출력 전력과 효율을 높이는 방법을 연구하는 것이 본 논문의 목적이고 그 방법으로 도파관을 이용한 공간 전력 결합기 구조를 제안하였다. 본 논문에서는 동축선로 도파관 (Coaxial waveguide) 구조를 이용하였다. 내부 도체를 중심으로 필드 분포가 균일하고 이론적으로 TEM의 차단주파수가 없기 때문에 광대역 특성을 얻는데 유리하다. 그리고 도파관 자체가 방열판 역할을 하기 때문에 전력 증폭기에서 발생하는 열을 쉽게 제거할 수 있다. 또한 결합기의 삽입손실은 결합되어지는 소자의 개수에 영향을 받지 않기 때문에 소자가 많아져도 결합 효율은 감소되지 않는 장점이 있다. 이번 연구의 목적은 동축선로 도파관을 이용하여 S 대역 레이다 주파수인 2.7 GHz에서 2.9 GHz까지 출력 전력 40W, 드레인 효율 65%, 결합 효율 90% 이상을 얻는 것이다. 출력 전력 40W를 얻기 위해서 Nitronex사의 5W 소자인 NPTB00004를 8개 배열하였다. 높은 효율을 얻기 위해서 스위칭모드 기법중의 하나인 Class-F 증폭기의 고조파 정합회로를 적용하였으며, Advanced Design System (ADS) 2008을 이용하여 설계하였다. 동축선로 도파관 전력 결합기는 EM simulator인 High Frequency Structure Simulator (HFSS) ver.10을 이용하여 설계 하였다. 측정 결과 class-F 고조파 정합회로를 이용한 전력 증폭기는 2.7 GHz부터 2.9 GHz까지 7.4W 이상의 출력 전력을 얻었고 60%의 드레인 효율 특성을 얻었다. 동축선로 도파관을 이용한 공간 전력 결합기를 측정한 결과 2.7 GHz부터 2.9 GHz까지 최소 87.42%, 최대 92.40%의 결합 효율을 얻었다. 그렇지만 높은 결합 효율 94.9%를 갖는 2.6GHz로 변경하여 실험을 수행하였다. 2.6GHz에서 능동소자로 구성된 동축선로 도파관 결합기를 실험한 결과 DE 36.83%를 얻어 소자들의 DE인 58%에 비해 낮은 효율을 나타내었다. 또한 전력 결합 효율 75.85%를 얻었다. 이 값은 수동소자로 구성된 동축선로 도파관의 결합 효율인 94.9%에 비해 낮은 특성을 나타낸다. 여러 소자들의 전력을 결합할 때는 위상과 출력 전력 특성이 같을 때 전력 결합 효율이 높아진다. 전력 결합 효율이 낮아진 이유는 실험한 소자들의 위상과 출력 전력 특성이 다르기 때문이다.
증폭기의 출력 전력과 효율, 대역폭과 선형성 등은 설계할 때 고려되어야하는 중요한 파라미터이다. 본 논문에서는 위에 나열한 여러 가지 중요한 특성들 중에서 더 높은 출력 전력을 얻는 방법에 중점을 두고 전력 결합기를 이용하여 높은 출력 전력을 얻는 방법에 대해 연구를 하였다. 높은 전력을 얻기 위해서는 단위 증폭기의 배열 구조가 필수적이다. 결합기의 삽입손실을 줄이고 결합 효율을 높여서 시스템의 출력 전력과 효율을 높이는 방법을 연구하는 것이 본 논문의 목적이고 그 방법으로 도파관을 이용한 공간 전력 결합기 구조를 제안하였다. 본 논문에서는 동축선로 도파관 (Coaxial waveguide) 구조를 이용하였다. 내부 도체를 중심으로 필드 분포가 균일하고 이론적으로 TEM의 차단주파수가 없기 때문에 광대역 특성을 얻는데 유리하다. 그리고 도파관 자체가 방열판 역할을 하기 때문에 전력 증폭기에서 발생하는 열을 쉽게 제거할 수 있다. 또한 결합기의 삽입손실은 결합되어지는 소자의 개수에 영향을 받지 않기 때문에 소자가 많아져도 결합 효율은 감소되지 않는 장점이 있다. 이번 연구의 목적은 동축선로 도파관을 이용하여 S 대역 레이다 주파수인 2.7 GHz에서 2.9 GHz까지 출력 전력 40W, 드레인 효율 65%, 결합 효율 90% 이상을 얻는 것이다. 출력 전력 40W를 얻기 위해서 Nitronex사의 5W 소자인 NPTB00004를 8개 배열하였다. 높은 효율을 얻기 위해서 스위칭모드 기법중의 하나인 Class-F 증폭기의 고조파 정합회로를 적용하였으며, Advanced Design System (ADS) 2008을 이용하여 설계하였다. 동축선로 도파관 전력 결합기는 EM simulator인 High Frequency Structure Simulator (HFSS) ver.10을 이용하여 설계 하였다. 측정 결과 class-F 고조파 정합회로를 이용한 전력 증폭기는 2.7 GHz부터 2.9 GHz까지 7.4W 이상의 출력 전력을 얻었고 60%의 드레인 효율 특성을 얻었다. 동축선로 도파관을 이용한 공간 전력 결합기를 측정한 결과 2.7 GHz부터 2.9 GHz까지 최소 87.42%, 최대 92.40%의 결합 효율을 얻었다. 그렇지만 높은 결합 효율 94.9%를 갖는 2.6GHz로 변경하여 실험을 수행하였다. 2.6GHz에서 능동소자로 구성된 동축선로 도파관 결합기를 실험한 결과 DE 36.83%를 얻어 소자들의 DE인 58%에 비해 낮은 효율을 나타내었다. 또한 전력 결합 효율 75.85%를 얻었다. 이 값은 수동소자로 구성된 동축선로 도파관의 결합 효율인 94.9%에 비해 낮은 특성을 나타낸다. 여러 소자들의 전력을 결합할 때는 위상과 출력 전력 특성이 같을 때 전력 결합 효율이 높아진다. 전력 결합 효율이 낮아진 이유는 실험한 소자들의 위상과 출력 전력 특성이 다르기 때문이다.
Amplifier's output power and efficiency, bandwidth and linearity are a important parameters to be considered when designing amplifiers. In this paper, several important characteristics listed above, how to get a high output power with an emphasis on using power combiner to obtain high output power w...
Amplifier's output power and efficiency, bandwidth and linearity are a important parameters to be considered when designing amplifiers. In this paper, several important characteristics listed above, how to get a high output power with an emphasis on using power combiner to obtain high output power was investigated for. To achieve a high output power the structure of the array is essential. The purpose of this paper is to study how to improve output power and efficiency of the system. That way spatial power combiner using the waveguide is proposed. In this paper, coaxial waveguide structure was used. Coaxial waveguide is advantageous to obtain broadband characteristics because there is no cut-off frequency and the field uniformity in TEM theory. And because it acts as the waveguide itself, the heat sink is easy to remove the heat generated by. In addition, combining efficiency do not decrease because the insertion loss of the combiner with the number of devices is not affected. The purpose of this study, using a coaxial waveguide frequency of S-band radar at 2.7 GHz to 2.9 GHz, will get more than output power 40W, 65% drain efficiency and 90% combining efficiency. To obtain the output power 40W, NPTB00004 (Nitronex's 5W) device was used using 8 transistors. To achieve a high efficiency amplifier the class-F high-efficiency switching-mode was applied to the harmonic matching circuit. Advanced Design System (ADS) 2008 was used for the circuit design. Coaxial waveguide power combiner was designed using the EM simulator High Frequency Structure Simulator (HFSS) ver.10. Measured class-F power amplifiers using harmonic matching circuit from the 2.7 GHz to 2.9 GHz produced output power more than 7.4W and drain efficiency of 60%. Using coaxial waveguide spatial power combiner was measured from 2.7 GHz to 2.9 GHz at least 87.42%, and maximum 92.40% combining efficiency. However, the frequency band with a high combining efficiency of 94.9% was carried out by changing the 2.6GHz. The results were obtained that DE 36.83% of experimental results obtained with individual components of the DE lower than 58% efficiency in the 2.6GHz coaxial waveguide combiner consisting of active devices. Also power combining efficiency was 75.85%. This value consists of passive coaxial waveguide efficiency 94.9% of the combined characteristics indicate a significantly lower. When combining the power of multiple devices if output power and phase characteristics are equal, the power combining efficiency increases. The reason for the low efficiency of power combining in the experiment phase and output power characteristics of the device are different. If phase and output power characteristics of the device are different the power combining efficiency is reduced.
Amplifier's output power and efficiency, bandwidth and linearity are a important parameters to be considered when designing amplifiers. In this paper, several important characteristics listed above, how to get a high output power with an emphasis on using power combiner to obtain high output power was investigated for. To achieve a high output power the structure of the array is essential. The purpose of this paper is to study how to improve output power and efficiency of the system. That way spatial power combiner using the waveguide is proposed. In this paper, coaxial waveguide structure was used. Coaxial waveguide is advantageous to obtain broadband characteristics because there is no cut-off frequency and the field uniformity in TEM theory. And because it acts as the waveguide itself, the heat sink is easy to remove the heat generated by. In addition, combining efficiency do not decrease because the insertion loss of the combiner with the number of devices is not affected. The purpose of this study, using a coaxial waveguide frequency of S-band radar at 2.7 GHz to 2.9 GHz, will get more than output power 40W, 65% drain efficiency and 90% combining efficiency. To obtain the output power 40W, NPTB00004 (Nitronex's 5W) device was used using 8 transistors. To achieve a high efficiency amplifier the class-F high-efficiency switching-mode was applied to the harmonic matching circuit. Advanced Design System (ADS) 2008 was used for the circuit design. Coaxial waveguide power combiner was designed using the EM simulator High Frequency Structure Simulator (HFSS) ver.10. Measured class-F power amplifiers using harmonic matching circuit from the 2.7 GHz to 2.9 GHz produced output power more than 7.4W and drain efficiency of 60%. Using coaxial waveguide spatial power combiner was measured from 2.7 GHz to 2.9 GHz at least 87.42%, and maximum 92.40% combining efficiency. However, the frequency band with a high combining efficiency of 94.9% was carried out by changing the 2.6GHz. The results were obtained that DE 36.83% of experimental results obtained with individual components of the DE lower than 58% efficiency in the 2.6GHz coaxial waveguide combiner consisting of active devices. Also power combining efficiency was 75.85%. This value consists of passive coaxial waveguide efficiency 94.9% of the combined characteristics indicate a significantly lower. When combining the power of multiple devices if output power and phase characteristics are equal, the power combining efficiency increases. The reason for the low efficiency of power combining in the experiment phase and output power characteristics of the device are different. If phase and output power characteristics of the device are different the power combining efficiency is reduced.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.