KR100832204B1 - Linearizer - Google Patents
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Abstract
리니어라이저의 이득 특성을, 이득이 감소한 후에 증가하는 마루 특성으로 한다. RF 신호의 입력 단자(1), 입력측 바이어스 저지용 캐패시터(4), 서로 역극성의 다이오드(8, 12), 출력측 바이어스 저지용 캐패시터(5), 및 RF 신호의 출력 단자(2)가 순차적으로 직렬 접속된 신호로와, 입력측 바이어스 저지용 캐패시터(4)와 다이오드쌍(8, 12) 사이의 신호로와 바이어스 단자(3)의 사이에 저항(7)이 마련된 바이어스 회로와, 바이어스 단자(3)와 저항(7) 사이의 바이어스 회로에 한쪽 끝이 접속되고 다른 쪽 끝은 접지된 RF 단락용 캐패시터(6)와, 다이오드쌍(8, 12)과 출력측 바이어스 저지용 캐패시터(5) 사이의 신호로에 한쪽 끝이 접속되고 다른 쪽 끝은 접지된 DC 피드용 인덕터(11)를 마련했다.
The gain characteristic of a linearizer is made into the floor characteristic which increases after a gain decreases. The input terminal 1 of the RF signal, the input bias biasing capacitor 4, the diodes 8 and 12 of opposite polarity to each other, the output bias biasing capacitor 5, and the output terminal 2 of the RF signal are sequentially A bias circuit in which a resistor 7 is provided between the signal path connected in series, the signal path between the input side bias blocking capacitor 4 and the diode pairs 8 and 12 and the bias terminal 3, and the bias terminal 3 Signal between the RF short capacitor 6 and the diode pair 8 and 12 and the output side bias blocking capacitor 5 which are connected to a bias circuit between the resistor 7 and the other end and grounded. The inductor 11 for DC feed provided with one end connected to the furnace and the other end grounded.
Description
본 발명은, 위성 통신용 증폭기, 이동체 통신용 증폭기, 및 지상 마이크로파 통신용 증폭기에 적용되어, 진폭 비선형성 및 위상 비선형성을 보상하는 저 왜곡 증폭기용 리니어라이저에 관한 것이다.The present invention relates to a satellite communication amplifier, a mobile communication amplifier, and a terrestrial microwave communication amplifier, and relates to a linearizer for a low distortion amplifier that compensates for amplitude nonlinearity and phase nonlinearity.
도 23은 종래예 1에 따른 리니어라이저를 나타내는 회로도이다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 도 23에 나타내는 종래예 1에 따른 리니어라이저는, 무선 주파수대의 신호(RF 신호)를 입력하는 입력 단자(1), 입력측 바이어스 저지용 캐패시터(4), 다이오드(8), 출력측 바이어스 저지용 캐패시터(5), 및 무선 주파수대의 신호를 출력하는 출력 단자(2)가 순차적으로 직렬 접속된 신호로와, 입력측 바이어스 저지용 캐패시터(4)와 다이오드(8) 사이의 신호로와 바이어스 단자(3) 사이에 제 1 저항(7)이 접속된 바이어스 회로와, 바이어스 단자(3)와 제 1 저항(7) 사이의 바이어스 회로에 한쪽 끝이 접속되고 다른 쪽 끝은 접지된 RF 단락용 캐패시터(6)와, 다이오드(8)와 출력측 바이어스 저지용 캐패시터(5) 사이의 신호로에 한쪽 끝이 접속되고 다른 쪽 끝은 접지된 바이어스 단락용 인덕터(11)와, 다이오드(8)와 병렬 접 속된 제 2 저항(9) 및 제 1 캐패시터(10)로 이루어지는 직렬 회로를 구비하고 있다.It is a circuit diagram which shows the linearizer which concerns on the prior art example 1 (for example, refer patent document 1). The linearizer according to the conventional example 1 shown in FIG. 23 includes an
이 리니어라이저는, 아날로그ㆍ프리디스토션형 리니어라이저의 일례이다. 이와 같은 리니어라이저는, 증폭기의 전단(前段) 또는 후단(後段)에 직렬로 접속함으로써, 입력 전력의 증가에 대하여 이득이 증가하고, 위상이 지연되는 특성을 갖는 증폭기의 왜곡 보상을 행하는 것이다. 이 리니어라이저는, 바이어스 전압, 저항(9) 및 캐패시터(10)의 값을 변화시킴으로써, 입력 전력에 대한 이득 특성(AM-AM 특성)과 입력 전력에 대한 위상 특성(AM-PM 특성)을 조정할 수 있다.This linearizer is an example of an analog predistortion linearizer. Such a linearizer is connected to the front end or the rear end of the amplifier in series to compensate for the distortion of the amplifier having the characteristics of increasing the gain and delaying the phase with respect to the increase in the input power. The linearizer adjusts gain characteristics (AM-AM characteristics) for input power and phase characteristics (AM-PM characteristics) for input power by changing the values of the bias voltage,
또한, 도 24는 종례예 2에 따른 리니어라이저를 나타내는 회로도이다(예컨대, 특허문헌 2 참조). 도 24에서, 도 23과 동일 부분은 동일 부호를 부여하여 그 설명은 생략한다. 도 24에 나타내는 종례예 2에 따른 리니어라이저는, 2개의 다이오드(8, 12)가 RF 신호에 대해서는 서로 역극성으로 병렬로 사용되고, 직류 바이어스는 다이오드의 순극성에 직렬로 접속하고 있다. 또한, 이 2개의 다이오드(8, 12)에 저항(21, 22)이 병렬로 마련되어 있으며, 바이어스는 저항(19, 20)을 거쳐 행해지고 있다.24 is a circuit diagram which shows the linearizer which concerns on the example 2 (for example, refer patent document 2). In Fig. 24, the same parts as those in Fig. 23 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. In the linearizer according to the example 2 shown in FIG. 24, two
이와 같은 리니어라이저는, 증폭기의 전단 또는 후단에 직렬로 접속함으로써, 입력 전력의 증가에 대하여 이득이 증가하고, 위상이 지연되는 특성을 갖는 증폭기의 왜곡 보상을 행하는 것이다. 저항(21, 22)의 값을 변화시킴으로써, 입력 전력에 대한 이득 특성(AM-AM 특성)과 입력 전력에 대한 위상 특성(AM-PM 특성)을 미조정할 수 있다.Such a linearizer is connected to the front end or the rear end of the amplifier in series, so that the gain is increased with respect to the increase in the input power and the distortion compensation of the amplifier having the characteristic of delayed phase is performed. By changing the values of the
도 25는 종례예 3에 따른 리니어라이저를 나타내는 회로도이다(예컨대, 특허문헌 3 참조). 도 25에서, 도 23과 동일 부분은 동일 부호를 부여하여 그 설명은 생략한다. 도 25에 나타내는 종례예 3에 따른 리니어라이저에서, 2개의 다이오드(23, 24)는 서로 역극성으로 병렬로 마련된 다이오드쌍이며, RF 신호에 대하여 한쪽은 접지되어 있다. 또한, 저항(31, 32)이 분압기로서 이용되고 있다.25 is a circuit diagram illustrating a linearizer according to Exemplary Example 3 (see
도 26은 종례예 4에 따른 고조파 믹서(harmonic mixer)를 나타내는 회로도이다(예컨대, 특허문헌 4 참조). 도 26에 나타내는 종례예 4에 따른 고조파 믹서에서, IF 입력 단자(30)와 IF 입력 단자(29) 사이의 경로에는, 로우패스 필터(28)와 DC 컷(27)이 마련되고, 로우패스 필터(28)와 DC 컷(27) 사이의 접속점과 그라운드 사이에는, 서로 역극성으로 병렬 접속된 2개의 다이오드(23, 24)와, 국부(local) 신호에 대하여 λ/4 파장인 선로(25)가 마련되어 있다. 참조 부호 26은 국부 신호에 대하여 λ/4 파장인 선로이며, 참조 부호 31은 국부 신호 입력 단자를 나타낸다.FIG. 26 is a circuit diagram showing a harmonic mixer according to Example 4 (see
(특허문헌 1) 일본 공개 특허 공보 제 2002-76784호 (도 1)(Patent Document 1) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-76784 (Fig. 1)
(특허문헌 2) 일본 공개 실용신안 공보 소61-68517호 (도 1)(Patent Document 2) Japanese Unexamined Utility Model Publication No. S61-68517 (Fig. 1)
(특허문헌 3) 일본 공개 실용신안 공보 평5-023612호 (도 1)(Patent Document 3) JP-A-5-023612 (Fig. 1)
(특허문헌 4) 일본 공개 특허 공보 평9-130236호 (도 5)(Patent Document 4) Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 9-130236 (Fig. 5)
(발명이 해결하고자 하는 과제)(Tasks to be solved by the invention)
상술한 종래예 1에서는, 도 23의 리니어라이저의 바이어스 전압, 저항(9) 및 캐패시터(10)의 값을 변화시킴으로써, 입력 전력에 대한 이득 특성(AM-AM 특성)과 입력 전력에 대한 위상 특성(AM-PM 특성)을 조정하고 있었다.In the above-described conventional example 1, the gain characteristics (AM-AM characteristics) for the input power and the phase characteristics for the input power are varied by changing the values of the bias voltage, the
그러나, 도 27과 같은 이득 특성을 갖는 증폭기에 도 23에 나타내는 구성의 리니어라이저를 적용하면, 고 입력 영역에서 리니어라이저와 증폭기의 이득 특성이 감소가 되므로, 선형 이득으로부터 2㏈ 이득이 내려가는 점으로서의 규정 이득 압축점(예컨대, P2㏈ : 2㏈ 이득 압축점)에서의 출력 전력이 내려간다고 하는 문제가 있었다.However, if the linearizer having the configuration shown in Fig. 23 is applied to the amplifier having the gain characteristics as shown in Fig. 27, the gain characteristics of the linearizer and the amplifier are reduced in the high input region, so that the gain of 2 dB decreases from the linear gain. There has been a problem that the output power at the specified gain compression point (for example, P 2 ㏈ : 2 ㏈ gain compression point) decreases.
이 원리를, 도면을 참조하여 설명한다.This principle is demonstrated with reference to drawings.
종래예 1에 따른 리니어라이저를 도 27과 같은 증폭기의 이득 특성으로 이용하는 경우, 도 27에 나타내는 이득 특성에서 이득이 증가하고 있는 부분을 평탄하게 하기 위해 리니어라이저가 이용된다. 증폭기의 이득을 평탄하게 하기 위해서는, 리니어라이저의 이득 특성을 증폭기의 이득 특성의 반대 특성으로 할 필요가 있다. 종래예 1에 따른 리니어라이저에서는, 다이오드(8)에 인가하는 전압과 저항(9)과 캐패시터(10)의 값을 조정함으로써 증폭기의 이득 특성의 반대 특성을 얻고 있었다. 그 때의 리니어라이저의 특성은 도 28과 같다.When the linearizer according to the prior art example 1 is used as the gain characteristic of the amplifier as shown in Fig. 27, the linearizer is used to flatten the portion where the gain is increased in the gain characteristic shown in Fig. 27. In order to make the gain of the amplifier flat, it is necessary to make the gain characteristic of the linearizer the opposite characteristic of the gain characteristic of the amplifier. In the linearizer according to the conventional example 1, the opposite characteristic of the gain characteristic of the amplifier was obtained by adjusting the voltage applied to the
이득 특성이 도 27과 같은 증폭기에 이득 특성이 도 28과 같은 리니어라이저를 적용하면, 이득 특성은 도 29와 같이 된다. 이 때의 규정 이득 압축점을 도 29의 사각형으로 나타내고 있다. 원래의 증폭기의 이득 특성(실선)보다 리니어라이저 적용 후의 이득 특성이 규정 이득 압축점의 입력 레벨이 낮게 되어 있는 것을 알 수 있다. 다시 말해, 증폭기의 입출력 특성을 나타내는 도 30에서, 규정 이득 압축점의 출력 레벨이 원래의 증폭기의 특성보다 낮게 된다. 상기 리니어라이저를 적용한 증폭기를, 예컨대, 피드포워드(feedfoward) 증폭기에 적용한 경우, 규정 이득 압축점이 내려가므로, 보다 출력이 큰 증폭기를 이용하지 않으면 안되어, 전력 효율이 저하하고 회로 면적이 커진다고 하는 문제가 있었다.If the gain characteristic is applied to the amplifier as shown in FIG. 27 and the linearizer as shown in FIG. 28 is obtained, the gain characteristic is as shown in FIG. The specified gain compression point at this time is shown by the rectangle in FIG. It can be seen that the input characteristic of the prescribed gain compression point is lower in the gain characteristic after the linearizer is applied than the gain characteristic (solid line) of the original amplifier. In other words, in Fig. 30 showing the input / output characteristics of the amplifier, the output level of the specified gain compression point is lower than that of the original amplifier. When the amplifier to which the linearizer is applied is applied to, for example, a feedforward amplifier, the specified gain compression point is lowered, so that an amplifier with a larger output must be used, resulting in a problem of lowering power efficiency and increasing circuit area. there was.
또한, 도 24에 나타내는 종례예 2에서는, RF 전력에 대하여 2개의 다이오드쌍(8, 12)은 역극성이 되지만, 직류 바이어스에 대하여 순방향 바이어스가 된다. 이 때문에, RF 전력이 커지면, 저항(19)의 전압 강하에 의해 다이오드(8)의 신호에 대한 내부 저항치가 증가한다. 이 때문에, 리니어라이저의 이득 특성은 입력 전력에 대하여 감소한다. 또한, 병렬의 저항(21, 22)으로 그 감소량을 조정할 수 있지만, 고 입력 영역에서 리니어라이저와 증폭기의 이득 특성이 감소가 되므로, 규정 이득 압축점에서의 출력 전력이 내려간다고 하는 문제가 있었다.In addition, in the example 2 shown in FIG. 24, although two
또한, 도 25에 나타내는 종례예 3에서는, 2개의 저항(31, 32)이 분압 회로로서 동작하고 있으며, 이 분압 회로를 거쳐 다이오드쌍(23, 24)이 접속되어 있다. 종례예 3에 따른 리니어라이저를 이용하는 것에 의해, 입력 신호가 작을 때, 다이오드에 인가되는 전압이 다이오드의 순전압에 비해 낮으므로, 입력 신호는 그대로 출력된다. 역으로, 입력 신호가 클 때에는, 다이오드에 인가되는 전압이 높게 되어, 신호 파형이 클립된다. 이 때문에, 입력 신호의 크기가 커질수록, 출력 신호는 입력 신호에 비해 작아진다. 다시 말해, 이득 특성이 신호의 크기에 대하여 감소로 되어 있다. 따라서, 저항으로 이득의 감소량을 조정할 수 있지만, 고 입력 영역에서 리니어라이저와 증폭기의 이득 특성이 감소가 되므로, 규정 이득 압축점에서의 출력 전력이 내려간다고 하는 문제가 있었다.In Example 3 shown in FIG. 25, two
또한, 종례예 4에서는, 믹서의 일부로서 2개의 다이오드(23, 24)를 이용하고 있으므로 바이어스는 인가하지 않는다. 2개의 다이오드(23, 24)는 다이오드의 정류 작용을 이용하여 국부 신호의 2배파를 상쇄하기 위해 존재한다. 따라서, 다이오드(23, 24)는 리니어라이저로서 동작되고 있지 않다.In Example 4, since two
본 발명은 상술한 종래예에 따른 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 이득 특성을, 이득이 감소한 후에 증가하는 마루 특성으로 할 수 있는 리니어라이저를 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in order to solve the subject which concerns on the prior art mentioned above, It aims at providing the linearizer which can make a gain characteristic into a floor characteristic which increases after a gain decreases.
(과제를 해결하기 위한 수단)(Means to solve the task)
본 발명에 따른 리니어라이저는, RF 신호의 입력 단자, 입력측 바이어스 저지용 캐패시터, 서로 역극성의 다이오드쌍, 출력측 바이어스 저지용 캐패시터, 및 RF 신호의 출력 단자가 순차적으로 직렬 접속된 신호로와, 상기 입력측 바이어스 저지용 캐패시터와 상기 다이오드쌍 사이의 신호로와 상기 바이어스 단자의 사이에 저항이 마련된 바이어스 회로와, 상기 바이어스 단자와 상기 저항 사이의 바이어스 회로에 한쪽 끝이 접속되고 다른 쪽 끝은 접지된 RF 단락용 캐패시터와, 상기 다이오드쌍과 상기 출력측 바이어스 저지용 캐패시터 사이의 신호로에 한쪽 끝이 접속되고 다른 쪽 끝은 접지된 DC 피드용 인덕터를 구비한 것이다.The linearizer according to the present invention is a signal in which an input terminal of an RF signal, an input bias bias capacitor, a diode pair of opposite polarity to each other, an output bias bias capacitor, and an output terminal of the RF signal are sequentially connected in series, and An RF circuit having one end connected to a bias circuit having a resistance between the bias terminal and an input side bias blocking capacitor and the diode pair and the bias terminal, and a bias circuit between the bias terminal and the resistor and the other end of which is grounded. And a shorting capacitor and a DC feed inductor having one end connected to the signal path between the diode pair and the output bias suppressing capacitor and the other end to ground.
(발명의 효과)(Effects of the Invention)
본 발명에 의하면, 바이어스 단자로부터 인가되는 바이어스 전압에 의해 통과 이득 또는 통과 위상의 특성을 조정함으로써, 이득을, 이득이 감소한 후에 증가하는 마루 특성으로 할 수 있다.According to the present invention, by adjusting the characteristics of the pass gain or the pass phase by the bias voltage applied from the bias terminal, the gain can be set to the floor characteristic which increases after the gain decreases.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 리니어라이저의 회로도,1 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성을 나타내는 특성도,2 is a characteristic diagram showing gain characteristics and phase characteristics of the linearizer according to
도 3은 본 발명의 리니어라이저의 이득 특성도,3 is a gain characteristic diagram of the linearizer of the present invention;
도 4는 도 27에 나타내는 이득 특성을 갖는 증폭기에 도 3에 나타내는 이득 특성을 갖는 리니어라이저를 적용한 경우의 이득 특성도,4 is a gain characteristic diagram when a linearizer having the gain characteristic shown in FIG. 3 is applied to an amplifier having the gain characteristic shown in FIG. 27;
도 5는 도 3에 나타내는 이득 특성을 갖는 리니어라이저 적용 후의 증폭기의 입출력 특성도,5 is an input / output characteristic diagram of the amplifier after the linearizer having the gain characteristics shown in FIG. 3 is applied;
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 리니어라이저의 회로도,6 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 7은 도 2에 나타내는 실시예 1에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성과 비교하여 나타내는 실시예 2에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특 성을 나타내는 특성도,7 is a characteristic diagram showing the gain characteristics and the phase characteristics of the linearizer according to the second embodiment shown in comparison with the gain characteristics and the phase characteristics of the linearizer according to the first embodiment shown in FIG.
도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 리니어라이저의 회로도,8 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 9는 도 2에 나타내는 실시예 1에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성과 비교하여 나타내는 실시예 3에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성을 나타내는 특성도,9 is a characteristic diagram showing the gain characteristics and the phase characteristics of the linearizer according to the third embodiment shown in comparison with the gain characteristics and the phase characteristics of the linearizer according to the first embodiment shown in FIG.
도 10은 본 발명의 실시예 4에 따른 리니어라이저의 회로도,10 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 11은 도 7에 나타내는 실시예 2에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성과 비교하여 나타내는 실시예 4에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성을 나타내는 특성도,11 is a characteristic diagram showing the gain characteristics and the phase characteristics of the linearizer according to the fourth embodiment shown in comparison with the gain characteristics and the phase characteristics of the linearizer according to the second embodiment shown in FIG.
도 12는 본 발명의 실시예 5에 따른 리니어라이저의 회로도,12 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 13은 도 11에 나타내는 실시예 4에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성과 비교하여 나타내는 실시예 5에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성을 나타내는 특성도,13 is a characteristic diagram showing the gain characteristics and the phase characteristics of the linearizer according to the fifth embodiment shown in comparison with the gain characteristics and the phase characteristics of the linearizer according to the fourth embodiment shown in FIG. 11;
도 14는 본 발명의 실시예 6에 따른 리니어라이저의 회로도,14 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 15는 본 발명의 실시예 7에 따른 리니어라이저의 회로도,15 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 16은 본 발명의 실시예 8에 따른 리니어라이저의 회로도,16 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 17은 도 11에 나타내는 실시예 4에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성과 비교하여 나타내는 실시예 8에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성을 나타내는 특성도,17 is a characteristic diagram showing the gain characteristics and the phase characteristics of the linearizer according to the eighth embodiment shown in comparison with the gain characteristics and the phase characteristics of the linearizer according to the fourth embodiment shown in FIG. 11;
도 18은 본 발명의 실시예 8에 따른 리니어라이저의 회로도,18 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 19는 도 11에 나타내는 실시예 4에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성과 비교하여 나타내는 실시예 9에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성을 나타내는 특성도,19 is a characteristic diagram showing the gain characteristics and the phase characteristics of the linearizer according to the ninth embodiment shown in comparison with the gain characteristics and the phase characteristics of the linearizer according to the fourth embodiment shown in FIG.
도 20은 본 발명의 실시예 10에 따른 리니어라이저의 회로도,20 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 21은 본 발명의 실시예 11에 따른 리니어라이저의 회로도,21 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 22는 본 발명의 실시예 12에 따른 리니어라이저의 회로도,22 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 23은 종래예 1에 따른 리니어라이저를 나타내는 회로도,23 is a circuit diagram showing a linearizer according to a conventional example 1;
도 24는 종례예 2에 따른 리니어라이저를 나타내는 회로도,24 is a circuit diagram showing a linearizer according to case example 2;
도 25는 종례예 3에 따른 리니어라이저를 나타내는 회로도,25 is a circuit diagram showing a linearizer according to case example 3;
도 26은 종례예 4에 따른 리니어라이저를 나타내는 회로도,26 is a circuit diagram showing a linearizer according to case example 4;
도 27은 통상의 증폭기가 갖는 이득 특성도,27 is a gain characteristic diagram of a conventional amplifier;
도 28은 종래의 리니어라이저의 이득 특성도,28 is a gain characteristic diagram of a conventional linearizer,
도 29는 도 27에 나타내는 이득 특성을 갖는 증폭기에 도 28의 이득 특성을 갖는 리니어라이저를 적용한 경우의 이득 특성도,29 is a gain characteristic diagram when the linearizer having the gain characteristic of FIG. 28 is applied to the amplifier having the gain characteristic shown in FIG. 27;
도 30은 도 28의 이득 특성을 갖는 리니어라이저 적용 후의 증폭기의 입출력 특성도이다.30 is an input / output characteristic diagram of the amplifier after the linearizer having the gain characteristic of FIG. 28 is applied.
(실시예 1)(Example 1)
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 리니어라이저의 회로도이며, 도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 리니어라이저의 신호 전력 Pin에 대한 이득 특성(Gain) 및 위상 특성(Phase)을 나타내는 특성도이다.1 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 1에 나타내는 리니어라이저는, RF 신호의 입력 단자(1), 입력측 바이어스 저지용 캐패시터(4), 서로 역극성의 다이오드쌍(8, 12), 출력측 바이어스 저지용 캐패시터(5), 및 RF 신호의 출력 단자(2)가 순차적으로 직렬 접속된 신호로와, 입력측 바이어스 저지용 캐패시터(4)와 다이오드쌍(8, 12) 사이의 신호로와 바이어스 단자(3)의 사이에 저항(7)이 마련된 바이어스 회로와, 바이어스 단자(3)와 저항(7) 사이의 바이어스 회로에 한쪽 끝이 접속되고 다른 쪽 끝은 접지된 RF 단락용 캐패시터(6)와, 다이오드쌍(8, 12)과 출력측 바이어스 저지용 캐패시터(5) 사이의 신호로에 한쪽 끝이 접속되고 다른 쪽 끝은 접지된 DC 피드용 인덕터(11)를 구비하고, 바이어스 단자(3)로부터 인가되는 바이어스 전압에 의해 통과 이득 또는 통과 위상의 특성이 조정되도록 되어 있다.The linearizer shown in FIG. 1 includes an
도 1에 나타내는 회로에서, 바이어스 단자(3)로부터 정의 바이어스를 인가하면, 저항(7)을 거쳐 다이오드(8)에는 순방향 바이어스가 인가되고, 다이오드(12)에는 역방향 바이어스가 인가된다. RF 신호의 입력 단자(1)로부터 신호 전력 Pin이 입력되면, 다이오드(8)에 의해 신호 파형은 클립되어, 직류 전류가 발생한다. 이 직류 전류에 의해, 저항(7)에서 전압 강하가 발생하여, 다이오드(8)에 인가되는 바이어스 전압이 저하함으로써, 다이오드(8)의 신호에 대한 내부 저항치가 증가한다.In the circuit shown in FIG. 1, when a positive bias is applied from the
또한, 신호 전력 Pin을 증가시키면, 다이오드(12)에 의해서도 클립되어, 다 이오드(8)의 직류 전류와 역방향의 직류 전류가 발생한다. 다시 말해, 신호 전류를 다이오드(12)로 검파하여, 어떤 일정한 전력 이상으로 되면 다이오드(8)의 직류 전류가 억압되어, 다이오드(8)의 내부 저항이 감소된다. 따라서, 이득 Gain은 감소하지만, 어떤 일정한 전력 이상으로 되면 증가하기 시작하여, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 이득 특성은, 신호 전력 Pin에 대하여 감소한 후, 증가하는 마루 특성이 된다.In addition, when the signal power Pin is increased, it is also clipped by the
이러한 리니어라이저는, 도 27과 같이 AB급 앰프의 경우처럼 포화 전에 이득이 상승하는 증폭기의 왜곡을 보상하는데 특히 유효하다. 그 원리는, 리니어라이저의 이득 특성은, 도 3과 같이 이득이 감소하고, 그 후에 증가하는 특성인 것에 의해, 선형 이득(이득이 일정한 곳)보다 이득이 내려가더라도, 전력이 적용 전후에 있어서 쉽게 내려가지 않는 것에 근거한다. 따라서, 리니어라이저 적용 후의 입출력 특성은, 종래예 1의 리니어라이저 적용 후의 규정 압축점에 비해 높아지게 된다(도 5, 도 30 참조).This linearizer is particularly effective for compensating for the distortion of the amplifier whose gain rises before saturation as in the case of the class AB amplifier as shown in FIG. The principle is that the gain characteristic of the linearizer is such that the gain decreases and then increases as shown in Fig. 3, so that even if the gain is lower than the linear gain (where the gain is constant), the power is easily before and after application. Based on not going down. Therefore, the input / output characteristic after linearizer application becomes high compared with the prescribed compression point after the linearizer application of the prior art example 1 (refer FIG. 5, FIG. 30).
또한, 종래예 1에 따른 리니어라이저로 이득이 상승하는 이득 특성이 있는 증폭기의 왜곡을 보상하는 경우, 도 30과 같이 보상 후와 보상 전의 규정의 이득 압축점을 내려 버리지만, 본 발명에 따른 리니어라이저를 이용하면, 도 5의 왜곡 보상 후의 입출력 특성과 같이 규정의 이득 압축점을 내리지 않고, 이득의 선형성을 개선할 수 있다. 규정의 이득 압축점을 내리지 않는 이점은, 특히 피드포워드 증폭기에 본 발명을 이용할 때에 있다. 피드포워드 증폭기에서는, 규정 이득 압축점이 내려가면, 왜곡을 개선하는 최대의 전력점도 내려가기 때문이다.In addition, in the case of compensating for the distortion of an amplifier having a gain characteristic in which the gain rises with the linearizer according to the conventional example 1, the gain compression point specified after and before compensation is lowered as shown in FIG. 30, but the linear according to the present invention is reduced. By using the riser, the gain linearity can be improved without lowering the prescribed gain compression point as in the input / output characteristics after the distortion compensation in FIG. The advantage of not lowering the specified gain compression point lies in particular when using the present invention in feedforward amplifiers. This is because in the feedforward amplifier, when the prescribed gain compression point is lowered, the maximum power point which improves distortion is also lowered.
(실시예 2)(Example 2)
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 리니어라이저의 회로도이다.6 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 6에 나타내는 실시예 2에 따른 리니어라이저는, 도 1에 나타내는 실시예 1에 따른 리니어라이저의 구성에 대하여, 다이오드쌍(8, 12)과 병렬로 저항(13)과 캐패시터(14)의 직렬 접속체를 접속하고 있다. 그 밖의 구성은 도 1과 마찬가지이다. 또, 도 6에서는, 다이오드쌍(8, 12)과 병렬로 저항(13)과 캐패시터(14)의 직렬 접속체를 접속하고 있지만, 저항(13)과 캐패시터(14) 중 어느 한쪽을 접속하더라도 좋다.In the linearizer according to the second embodiment shown in FIG. 6, in the configuration of the linearizer according to the first embodiment shown in FIG. 1, the
또한, 도 7은 도 2에 나타내는 실시예 1에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성과 비교하여 나타내는 실시예 2에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성을 나타내는 특성도이다.7 is a characteristic diagram which shows the gain characteristic and phase characteristic of the linearizer which concerns on Example 2 compared with the gain characteristic and phase characteristic of the linearizer which concerns on Example 1 shown in FIG.
본 실시예 2에 의하면, 실시예 1의 구성에 대하여, 저항(13)과 캐패시터(14)를 더 마련함으로써, 도 7에 나타내는 바와 같이 이득 특성과 위상 특성을 더 조정할 수 있다.According to the second embodiment, by providing the
(실시예 3)(Example 3)
도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 리니어라이저의 회로도이다.8 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 8에 나타내는 실시예 3에 따른 리니어라이저는, 도 1에 나타내는 실시예 1에 따른 리니어라이저의 구성에 대하여, 다이오드쌍(8, 12) 중 어느 한쪽의 다이오드, 예컨대, 역극성의 다이오드(12)에, 저항(15)을 직렬 접속하여 그 접속체를 다이오드(8)와 병렬 접속하고 있다. 그 밖의 구성은 도 1과 마찬가지이다. 또, 저항(15)과 역극성의 다이오드(12)의 접속 순서는 반대라도 좋고, 또한, 저항(15) 대신에, 인덕터를 마련하더라도 좋다.In the linearizer according to the third embodiment shown in FIG. 8, the diode of any one of the diode pairs 8 and 12, for example, the
또한, 도 9는 도 2에 나타내는 실시예 1에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성과 비교하여 나타내는 실시예 3에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성을 나타내는 특성도이다.9 is a characteristic diagram which shows the gain characteristic and phase characteristic of the linearizer which concerns on Example 3 compared with the gain characteristic and phase characteristic of the linearizer which concerns on Example 1 shown in FIG.
본 실시예 3에 의하면, 저항(15)은 이득 특성의 증가의 경사를 조정할 수 있고, 저항(15)에 의해 다이오드(12)에서 클립되어 발생한 전류를 억제하는 기능을 가져, 도 9에 나타내는 바와 같이 이득의 마루 특성의 증가량을 억제할 수 있다.According to the third embodiment, the
(실시예 4)(Example 4)
도 10은 본 발명의 실시예 4에 따른 리니어라이저의 회로도이다.10 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 10에 나타내는 실시예 4에 따른 리니어라이저는, 도 6에 나타내는 실시예 2에 따른 리니어라이저의 구성에 대하여, 다이오드쌍(8, 12) 중 어느 한쪽의 다이오드, 예컨대, 역극성의 다이오드(12)에, 저항(15)을 직렬 접속하여 그 접속체를 다이오드(8)와 병렬 접속하고 있다. 그 밖의 구성은 도 6과 마찬가지이다. 또, 저항(15)과 역극성의 다이오드(12)의 접속 순서는 반대라도 좋고, 또한, 저항(15) 대신에, 인덕터를 마련하더라도 좋다.In the linearizer according to the fourth embodiment shown in FIG. 10, the diode of any one of the diode pairs 8 and 12, for example, the
또한, 도 11은 도 7에 나타내는 실시예 2에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성과 비교하여 나타내는 실시예 4에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성을 나타내는 특성도이다.11 is a characteristic diagram which shows the gain characteristic and phase characteristic of the linearizer which concerns on Example 4 compared with the gain characteristic and phase characteristic of the linearizer which concerns on Example 2 shown in FIG.
본 실시예 4에 의하면, 저항(15)을 마련함으로써, 이득의 감소량과 증가량을 조정함과 아울러 위상 특성도 조정할 수 있다.According to the fourth embodiment, by providing the
(실시예 5)(Example 5)
도 12는 본 발명의 실시예 5에 따른 리니어라이저의 회로도이다.12 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 12에 나타내는 실시예 5에 따른 리니어라이저는, 도 10에 나타내는 실시예 4에 따른 리니어라이저의 구성에 대하여, DC 피드용 인덕터(11)와 바이어스 저지용 캐패시터(5) 사이의 신호로에, 인덕터와 캐패시터로 이루어지는 위상 특성을 조정하기 위한 회로를 마련한 것이다. 그 밖의 구성은 도 10과 마찬가지이다. 또, 위상 특성을 조정하기 위한 회로는, 인덕터와 캐패시터 외에, 저항, 인덕터, 캐패시터로 이루어지는 회로이더라도 좋다. 또한, 이 회로를, 다이오드쌍(8, 12)과 DC 피드용 인덕터(11) 사이의 신호로에 마련하더라도 좋다.The linearizer according to the fifth embodiment shown in FIG. 12 is a signal path between the
또한, 도 13은 도 11에 나타내는 실시예 4에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성과 비교하여 나타내는 실시예 5에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성을 나타내는 특성도이다.13 is a characteristic diagram which shows the gain characteristic and phase characteristic of the linearizer which concerns on Example 5 compared with the gain characteristic and phase characteristic of the linearizer which concerns on Example 4 shown in FIG.
본 실시예 5에 의하면, 위상 특성을 조정하기 위한 회로를 마련함으로써, 도 13에 나타내는 바와 같이 위상 특성을 조정할 수 있다.According to the fifth embodiment, by providing a circuit for adjusting the phase characteristics, the phase characteristics can be adjusted as shown in FIG. 13.
(실시예 6)(Example 6)
도 14는 본 발명의 실시예 6에 따른 리니어라이저의 회로도이다. 도 14에 나타내는 실시예 6에서는, 실시예 1∼실시예 4와 마찬가지인 리니어라이저(16)의 신호 입출력 단자에, 분리기, 증폭기 또는 감쇠기(attenuator)(17, 18)가 마련되어 있다. 또, 이 분리기, 증폭기 또는 감쇠기는, 리니어라이저(16)의 신호 입력 단자 또는 출력 단자 중 어느 쪽에 마련되어 있더라도 좋다.14 is a circuit diagram of a linearizer according to
이러한 구성으로 함으로써, 외부 임피던스의 영향을 작게 할 수 있다. 또한, 리니어라이저(16)의 신호 입출력 단자에 증폭기를 마련함으로써, 리니어라이저의 삽입 손실을 증폭기로 보상할 수 있다.By setting it as such a structure, the influence of an external impedance can be made small. In addition, by providing an amplifier at the signal input / output terminal of the
(실시예 7)(Example 7)
도 15는 본 발명의 실시예 7에 따른 리니어라이저의 회로도이다.15 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 15에 나타내는 실시예 7에 따른 리니어라이저는, 도 14에 나타내는 실시예 6에 따른 리니어라이저(16)의 신호 입출력 단자에 마련되는 감쇠기(17, 18)를 저항 R1, R2의 조합으로 구성하고, 출력측 바이어스 저지용 캐패시터(5)와 감쇠기(17)를 교체하여, DC 피드용 인덕터(11)를 감쇠기(17)로 대용하고 있다.The linearizer according to the seventh embodiment shown in FIG. 15 comprises
이러한 구성으로 함으로써, 인덕터(11)와 감쇠기를 공용할 수 있어, 소형화가 도모된다. 또한, 저항으로 구성된 감쇠기는 리니어라이저에서 본 외부 임피던스의 변화를 경감시켜, 넓은 범위에서 주파수 특성을 경감할 수 있다.With such a configuration, the
(실시예 8)(Example 8)
도 16은 본 발명의 실시예 8에 따른 리니어라이저의 회로도이다.16 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 16에 나타내는 실시예 8에 따른 리니어라이저는, 도 15에 나타내는 실시예 7에 따른 리니어라이저의 다이오드쌍(8, 12)을, 복수개 직렬 접속한 다이오드 직렬 접속체의 쌍으로 구성한 것이다. 다른 구성은 도 15와 마찬가지이다.The linearizer according to the eighth embodiment shown in FIG. 16 is configured by a pair of diode series connectors in which a plurality of diode pairs 8 and 12 of the linearizer according to the seventh embodiment shown in FIG. 15 are connected in series. The other structure is the same as that of FIG.
또한, 도 17은 도 11에 나타내는 실시예 4에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성과 비교하여 나타내는 실시예 8에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성을 나타내는 특성도이다.17 is a characteristic diagram which shows the gain characteristic and phase characteristic of the linearizer which concerns on Example 8 compared with the gain characteristic and phase characteristic of the linearizer which concerns on Example 4 shown in FIG.
이러한 구성으로 함으로써, 이득 특성과 위상 특성의 조정이 가능하게 된다.With such a configuration, the gain characteristic and the phase characteristic can be adjusted.
또한, 다이오드와 직렬 또는 병렬로 저항, 인덕터, 캐패시터를 마련하더라도 적용된다.The same applies to the provision of resistors, inductors, and capacitors in series or in parallel with the diodes.
(실시예 9)(Example 9)
도 18은 본 발명의 실시예 9에 따른 리니어라이저의 회로도이다.18 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 18에 나타내는 실시예 9에 따른 리니어라이저는, 도 15에 나타내는 실시예 7에 따른 리니어라이저의 다이오드쌍(8, 12)을, 복수개 병렬로 마련한 것이다. 다른 구성은 도 15와 마찬가지이다.In the linearizer according to the ninth embodiment shown in FIG. 18, a plurality of diode pairs 8 and 12 of the linearizer according to the seventh embodiment shown in FIG. 15 are provided in parallel. The other structure is the same as that of FIG.
또한, 도 19는 도 11에 나타내는 실시예 4에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성과 비교하여 나타내는 실시예 9에 따른 리니어라이저의 이득 특성 및 위상 특성을 나타내는 특성도이다.19 is a characteristic diagram which shows the gain characteristic and phase characteristic of the linearizer which concerns on Example 9 compared with the gain characteristic and phase characteristic of the linearizer which concerns on Example 4 shown in FIG.
이러한 구성으로 함으로써, 이득 특성과 위상 특성의 조정이 가능하게 된다.With such a configuration, the gain characteristic and the phase characteristic can be adjusted.
또한, 다이오드와 병렬 또는 직렬로 저항, 인덕터, 캐패시터를 마련하더라도 적용된다.The same applies to providing resistors, inductors, and capacitors in parallel or in series with the diodes.
또한, 실시예 8과 같이 직렬로 복수개 다이오드를 마련하고 있더라도 적용된다.The same applies to the case where a plurality of diodes are provided in series as in the eighth embodiment.
(실시예 10)(Example 10)
도 20은 본 발명의 실시예 10에 따른 리니어라이저의 회로도이다.20 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 20에 나타내는 실시예 10에 따른 리니어라이저는, 실시예 1∼실시예 9의 리니어라이저(33)에 대하여, 리니어라이저의 온도, 예컨대, 주요한 열 발생원이 되는 다이오드쌍의 온도를 검출하는 온도 센서(34)와, 온도 센서(34)로부터 보내져 온 온도, 리니어라이저(33)의 입력 신호, 출력 신호에 따라 바이어스 단자(3)로부터 인가되는 전압을 제어하는 바이어스 제어 회로(35)를 구비하고 있다.The linearizer according to the tenth embodiment shown in FIG. 20 is a temperature sensor that detects the temperature of the linearizer, for example, the temperature of a diode pair serving as a major heat source, with respect to the
이러한 구성으로 함으로써, 온도, 입력 신호, 출력 신호에 대하여 이득 특성과 위상 특성의 조정이 가능하게 된다.With such a configuration, the gain characteristic and the phase characteristic can be adjusted with respect to the temperature, the input signal, and the output signal.
(실시예 11)(Example 11)
도 21은 본 발명의 실시예 11에 따른 리니어라이저의 회로도이다.21 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 21에 나타내는 실시예 11에 따른 리니어라이저는, 실시예 1∼실시예 10의 리니어라이저(36)를, 싱글엔드 증폭기 또는 푸시풀 증폭기(37)의 전단에 접속한 것이다. 또, 리니어라이저(36)를, 싱글엔드 증폭기 또는 푸시풀 증폭기(37)의 후단에 접속하더라도 좋다.The linearizer according to the eleventh embodiment shown in FIG. 21 connects the
이러한 구성으로 함으로써, 싱글엔드 증폭기 또는 푸시풀 증폭기를 고효율과 저 왜곡으로 동작시킬 수 있다.With such a configuration, the single-ended amplifier or the push-pull amplifier can be operated with high efficiency and low distortion.
(실시예 12)(Example 12)
도 22는 본 발명의 실시예 12에 따른 리니어라이저의 회로도이다.Fig. 22 is a circuit diagram of a linearizer according to
도 22에 나타내는 실시예 12에 따른 리니어라이저는, 실시예 1∼실시예 10의 리니어라이저(36)를, 피드포워드 증폭기(38)를 구성하는 주 증폭기(39)와 오차 증폭기(40)에 전치한 것이다. 또, 리니어라이저(36)를, 피드포워드 증폭기(38)를 구성하는 주 증폭기(39)와 오차 증폭기(40)에 후치하더라도 좋다.The linearizer according to the twelfth embodiment shown in FIG. 22 transposes the
이러한 구성으로 함으로써, 피드포워드 증폭기(38)에 이용하고 있는 증폭기(39, 40)의 왜곡 특성이 향상하여, 왜곡 특성을 한층 더 개선할 수 있다.By such a configuration, the distortion characteristics of the
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JP2002076784A (en) * | 2000-08-29 | 2002-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | Distortion compensating circuit |
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2004
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH09232901A (en) * | 1996-02-28 | 1997-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | Distortion compensation circuit |
JP2002076784A (en) * | 2000-08-29 | 2002-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | Distortion compensating circuit |
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