RF(Radio Frequency) 전력증폭기는 배터리로 동작하는 무선 통신 시스템에서 전력소모가 가장 많이 일어나는 부분 중 하나이다. 배터리 시간을 길게 가져가기 위해서는 RF 전력증폭기의 높은 효율이 필수적이다. 자원이 한정적인 주파수 내에서 정보를 많이 포함시켜야하기 때문에 신호의 진폭과 위상에 정보가 변조된 RF 신호를 사용하고 있고 이것은 RF 전력증폭기가 높은 선형성을 요구받게 하고 있다. 일반적으로 선형 전력 증폭기는 back-off를 통해 선형성이 유지되는 구간을 확보하지만 back-off를 하게 되면 전력 증폭기의 효율이 급격이 감소된다. 선형성과 효율은 trade-off관계에 있기 때문에 선형성과 효율을 둘 다 좋게 가져가는 것은 쉽지 않다. 최근 RF 전력증폭기의 효율을 증가시키기 위한 여러 방법들이 연구되어지고 있다. 대표적으로 Doherty 전력증폭기, Envelope Elimination and restoration(...
RF(Radio Frequency) 전력증폭기는 배터리로 동작하는 무선 통신 시스템에서 전력소모가 가장 많이 일어나는 부분 중 하나이다. 배터리 시간을 길게 가져가기 위해서는 RF 전력증폭기의 높은 효율이 필수적이다. 자원이 한정적인 주파수 내에서 정보를 많이 포함시켜야하기 때문에 신호의 진폭과 위상에 정보가 변조된 RF 신호를 사용하고 있고 이것은 RF 전력증폭기가 높은 선형성을 요구받게 하고 있다. 일반적으로 선형 전력 증폭기는 back-off를 통해 선형성이 유지되는 구간을 확보하지만 back-off를 하게 되면 전력 증폭기의 효율이 급격이 감소된다. 선형성과 효율은 trade-off관계에 있기 때문에 선형성과 효율을 둘 다 좋게 가져가는 것은 쉽지 않다. 최근 RF 전력증폭기의 효율을 증가시키기 위한 여러 방법들이 연구되어지고 있다. 대표적으로 Doherty 전력증폭기, Envelope Elimination and restoration(EER)과 Envelope Tracking(ET)과 같은 기법들은 RF신호가 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)를 가지는 상황에서 효율을 증가시킬 수 있는 기법들이다. 본 논문에서는 Envelope Tracking(ET)을 위한 Supply Modulator를 설계 및 측정하였고 더하여 Supply Modulator의 효율을 개선시키기 위해 제안된 구조를 설계하였고 측정하였다. 제안된 구조는 설계한 Supply Modulator에서 Class D amplifier의 관통 전류를 줄여 효율이 개선된 또 하나의 Supply Modulator를 설계하고 측정하여 성능이 개선됨을 확인하였다. DC입력에서 Peak 효율은 3장에서 설계한 구조 80.63%에서 제안된 구조에서 82.13%로 개선되었고 WCDMA에서는 79.75%에서 81.86%로, LTEBW 20MHz에서는 75.79%에서 76.65%, WiMAX Wibro에서는 63.6%에서 64.31%로 모듈레이션 신호 및 DC입력에 대하여 성능이 개선됐음을 확인하였다.
RF(Radio Frequency) 전력증폭기는 배터리로 동작하는 무선 통신 시스템에서 전력소모가 가장 많이 일어나는 부분 중 하나이다. 배터리 시간을 길게 가져가기 위해서는 RF 전력증폭기의 높은 효율이 필수적이다. 자원이 한정적인 주파수 내에서 정보를 많이 포함시켜야하기 때문에 신호의 진폭과 위상에 정보가 변조된 RF 신호를 사용하고 있고 이것은 RF 전력증폭기가 높은 선형성을 요구받게 하고 있다. 일반적으로 선형 전력 증폭기는 back-off를 통해 선형성이 유지되는 구간을 확보하지만 back-off를 하게 되면 전력 증폭기의 효율이 급격이 감소된다. 선형성과 효율은 trade-off관계에 있기 때문에 선형성과 효율을 둘 다 좋게 가져가는 것은 쉽지 않다. 최근 RF 전력증폭기의 효율을 증가시키기 위한 여러 방법들이 연구되어지고 있다. 대표적으로 Doherty 전력증폭기, Envelope Elimination and restoration(EER)과 Envelope Tracking(ET)과 같은 기법들은 RF신호가 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)를 가지는 상황에서 효율을 증가시킬 수 있는 기법들이다. 본 논문에서는 Envelope Tracking(ET)을 위한 Supply Modulator를 설계 및 측정하였고 더하여 Supply Modulator의 효율을 개선시키기 위해 제안된 구조를 설계하였고 측정하였다. 제안된 구조는 설계한 Supply Modulator에서 Class D amplifier의 관통 전류를 줄여 효율이 개선된 또 하나의 Supply Modulator를 설계하고 측정하여 성능이 개선됨을 확인하였다. DC입력에서 Peak 효율은 3장에서 설계한 구조 80.63%에서 제안된 구조에서 82.13%로 개선되었고 WCDMA에서는 79.75%에서 81.86%로, LTE BW 20MHz에서는 75.79%에서 76.65%, WiMAX Wibro에서는 63.6%에서 64.31%로 모듈레이션 신호 및 DC입력에 대하여 성능이 개선됐음을 확인하였다.
RF power amplifier based battery operation has large power consumption block in modern wireless communication systems. To increase battery life time in mobile handset become high efficiency of RF power amplifier. Signals in wireless communication systems, such as WCDMA and LTE, have higher values of...
RF power amplifier based battery operation has large power consumption block in modern wireless communication systems. To increase battery life time in mobile handset become high efficiency of RF power amplifier. Signals in wireless communication systems, such as WCDMA and LTE, have higher values of peak-to-average power ratio(PAPR) casued by spectrally efficient non-constant envelope modulation schemes. Higher PAPR signals cause the power amplifier to operate at a large back-off to satisfy stringent linearity requirements. To improve the efficiency in the back-off region, many efficiency enhancement techniques, such as doherty power amplfier ,envelope elimination and restoration(EER) and envelope tracking(ET) have been proposed. In this work, we design supply modulator for envelope tracking technique. Additionally, by preventing shoot-through current in class D amplifier, we proposed design to enhance the efficiency of supply modulator. From the measured results, The designed supply modulator improve efficiency from 80.63% to 82.13% for DC level and from 81.86/76.65%/64.31% to 79.75%/75.79%/63.6% WCDMA/LTE/WiMax Wibro envelope signal. overall efficiency improves 1∼3%.
RF power amplifier based battery operation has large power consumption block in modern wireless communication systems. To increase battery life time in mobile handset become high efficiency of RF power amplifier. Signals in wireless communication systems, such as WCDMA and LTE, have higher values of peak-to-average power ratio(PAPR) casued by spectrally efficient non-constant envelope modulation schemes. Higher PAPR signals cause the power amplifier to operate at a large back-off to satisfy stringent linearity requirements. To improve the efficiency in the back-off region, many efficiency enhancement techniques, such as doherty power amplfier ,envelope elimination and restoration(EER) and envelope tracking(ET) have been proposed. In this work, we design supply modulator for envelope tracking technique. Additionally, by preventing shoot-through current in class D amplifier, we proposed design to enhance the efficiency of supply modulator. From the measured results, The designed supply modulator improve efficiency from 80.63% to 82.13% for DC level and from 81.86/76.65%/64.31% to 79.75%/75.79%/63.6% WCDMA/LTE/WiMax Wibro envelope signal. overall efficiency improves 1∼3%.
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