KR100884358B1 - High efficiency power amplifier system using coupled lines - Google Patents

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Abstract

본 발명의 전력 증폭기 시스템은 입력 신호의 전력 크기에 따라 경로를 달리 선택하여 특정 출력 전력 값 이상에서는 고출력 모드로, 상기 특정 출력 전력 값 이하에서는 저출력 모드로 동작한다. 본 발명은 결합 선로와 스위치를 사용하여 입력 신호의 전력 크기에 따라 신호가 전달되는 경로를 달리하여 불필요하게 소모되는 소비 전력을 감소시킴으로써, 저출력 모드로 동작하기 시작하는 출력 전력을 최대 출력 전력으로부터 출력단 전력 증폭기의 이득(gain)만큼 백오프(back-off)되도록 하여, 평균 출력 전력이 최대 출력 전력보다 아주 작은 무선 통신 신호에 대해서 평균 효율을 크게 개선시킬 수 있는 경로 스위칭이 가능한 전력 분배기 및 전력 결합기를 포함한다.The power amplifier system of the present invention operates in a high output mode above a specific output power value and a low output mode below a specific output power value by differently selecting a path according to the power magnitude of the input signal. The present invention uses the combined line and the switch to reduce the unnecessary power consumption by varying the path through which the signal is transmitted according to the power magnitude of the input signal, thereby outputting the output power starting to operate in the low power mode from the maximum output power to the output stage. Power divider and power combiner enable path switching that allows back-off by the gain of the power amplifier, significantly improving average efficiency for wireless communications signals where average output power is less than maximum output power It includes.

전력 증폭기, 경로 스위칭, 전력 분배기, 전력 결합기, 결합 선로, 에지-결합 선로 Power Amplifiers, Path Switching, Power Dividers, Power Combiners, Coupled Lines, Edge-Coupled Lines

Description

결합 선로를 이용한 고효율 전력 증폭기 시스템{HIGH EFFICIENCY POWER AMPLIFIER SYSTEM USING COUPLED LINES}HIGH EFFICIENCY POWER AMPLIFIER SYSTEM USING COUPLED LINES

본 발명은 결합 선로를 이용한 고효율 전력 증폭기 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 결합 선로와 스위치를 사용하여 입력 신호의 전력 크기에 따라 신호가 전달되는 경로에 대한 선택을 달리하여 불필요하게 소모되는 소비 전력을 감소시킴으로써, 저출력 모드로 동작하기 시작하는 출력 전력을 최대 출력 전력으로부터 출력단 전력 증폭기의 이득(gain)만큼 백오프(back-off)되도록 하여, 평균 출력 전력이 최대 출력 전력보다 아주 작은 무선 통신 신호에 대해서 평균 효율을 크게 개선시킬 수 있는 경로 스위칭이 가능한 전력 분배기를 이용한 고효율 전력 증폭기 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high efficiency power amplifier system using a combined line, and more particularly, by using a combined line and a switch, an unnecessary consumption is consumed by varying a selection of a path through which a signal is transmitted according to a power magnitude of an input signal. By reducing the power, the output power starting to operate in the low output mode is back-off from the maximum output power by the gain of the output stage power amplifier, so that the average output power is much less than the maximum output power. The present invention relates to a high efficiency power amplifier system using a power divider capable of path switching that can greatly improve the average efficiency of a signal.

최근, 정보통신산업의 발달, 네트워크의 광대역화/초고속화, 높은 서비스 욕구 증대 등으로 이동통신 서비스의 융합화가 다양한 분야에서 점차 가속화되고 있고, 언제 어디서나 자유롭게 통신망에 접속하여 음성, 데이터 및 영상까지의 고품질 멀티미디어의 활용이 가능하게 되었다. 이러한 다양한 이동통신 서비스가 제공되면서 이동통신 시스템의 전력 소비가 중요한 문제로 떠오르고 있다.Recently, the convergence of mobile communication services is accelerating in various fields due to the development of the information and communication industry, the widening / high speed of the network, and the high demand for services. High quality multimedia can be utilized. As these various mobile communication services are provided, power consumption of mobile communication systems is emerging as an important problem.

전력 증폭기는 이동통신 단말기 또는 기지국에서 미약한 신호를 큰 신호로 증폭시키는 역할을 하며, 증폭된 신호는 안테나로 방사하게 된다. 전력 증폭기는 높은 출력을 내기 때문에 소비 전력도 커서 휴대 단말기 전력 소비의 가장 큰 부분을 차지하고 있다. 따라서, 전력 증폭기 효율은 휴대 단말기 배터리 수명(한번 충전 후 통화 가능한 시간)에 직접적인 영향을 미치게 되어 통화 시간을 결정하게 된다. 기지국의 출력 전력은 수십 와트 정도로 아주 높기 때문에, 전력 증폭기의 효율이 나쁘면 열이 많이 발생하여 소자의 신뢰성과 내구성이 저하되며, 대규모의 냉각시스템이 필요하기 때문에 유지 보수 비용이 증가하는 문제가 발생한다. 또한, 점점 초고속 광대역 무선 통신에 대한 요구가 증가함에 따라, 사용되는 통신 신호의 중심 주파수와 대역폭이 증가하고 있고, 보다 많은 사용자 수용을 위하여 선형성 사양이 점점 더 까다로워지고 있으며, 신호의 최대 출력 대 평균 출력비(peak-to-average power ratio: PAR)비도 점점 증가하고 있다[예를 들면, OFDM 방식의 WiBro(Wireless Broadband Internet)나 WLAN(Wireless Local Area Network)의 경우 신호의 peak-to-average power ratio 가 13 dB 정도로 아주 높다]. 이러한 변화들은 보다 우수한 선형성과 효율 특성을 갖는 RF 전력 증폭기를 요구하고 있다.The power amplifier amplifies a weak signal in a mobile communication terminal or a base station into a large signal, and the amplified signal is radiated to an antenna. Because power amplifiers produce high output power consumption, they account for the largest portion of mobile device power consumption. Therefore, the power amplifier efficiency directly affects the portable terminal battery life (callable time after a single charge) to determine the talk time. Since the output power of a base station is very high, such as several tens of watts, a poor efficiency of the power amplifier generates a lot of heat, which reduces the reliability and durability of the device, and increases the maintenance cost because a large cooling system is required. . In addition, as the demand for ultrafast broadband wireless communications increases, the center frequency and bandwidth of the communication signals used increase, the linearity specification becomes increasingly demanding for more user acceptance, and the signal's maximum power versus average Peak-to-average power ratio (PAR) ratio is also increasing (for example, in the case of OFDM-based WiBro (Wireless Broadband Internet) or WLAN (Wireless Local Area Network), the peak-to-average power ratio of the signal) Is very high, about 13 dB]. These changes require RF power amplifiers with better linearity and efficiency characteristics.

일반적으로 전력 증폭기는 그 class에 따라 다른 효율 특성을 보인다. 선형 전력 증폭기인 class A와 class AB의 이론적인 최대 효율은 각각 50 % 및 78.5 %이다. 이동 통신 단말기나 기지국에 가장 흔히 사용되는 class AB 전력 증폭기는 최대 출력 전력에서 최대 효율을 나타내지만, 출력 전력이 낮아짐에 따라 효율이 급격히 감소한다. 그 이유는 트랜지스터의 바이어스 전압을 최대 출력 전력에 맞추 어 높게 가하게 되는데, 입력 전력이 감소함에 따라 출력 전력은 감소하지만 DC 소비 전력은 일정하기 때문이다. 따라서, 출력 전력이 감소하게 되면 효율도 감소하게 되는 것이다.In general, power amplifiers exhibit different efficiency characteristics depending on their class. The theoretical maximum efficiencies of class A and class AB linear power amplifiers are 50% and 78.5%, respectively. Class AB power amplifiers, most commonly used in mobile terminals or base stations, exhibit maximum efficiency at maximum output power, but the efficiency decreases dramatically as the output power is lowered. The reason is that the bias voltage of the transistor is applied high to the maximum output power because the output power decreases as the input power decreases, but the DC power consumption is constant. Therefore, if the output power is reduced, the efficiency is also reduced.

이동통신 단말기는 최대 출력 전력에서는 자주 동작되지 않고, 최대 출력에서 약 20 dB 이상 back-off 된 출력 전력에서 가장 많이 동작되기 마련이다. 따라서, 이동통신 단말기의 전력 증폭기는 대부분의 시간에는 아주 낮은 출력 전력을 내고 있고 이때의 효율은 아주 낮기 때문에 평균 효율도 아주 낮아지게 된다. 예를 들면, CDMA 전력 증폭기의 경우, 최대 출력에서의 효율은 40 % 정도 되나 평균 효율은 8 % 정도로 아주 나쁘다. 이는 배터리의 전력 소모를 심화시켜 통화 시간을 급격히 떨어뜨리는 결과를 가져오게 된다.The mobile terminal is not frequently operated at the maximum output power, and is most frequently operated at the output power backed off by about 20 dB or more at the maximum output power. Therefore, the power amplifier of the mobile communication terminal generates a very low output power most of the time, the average efficiency is also very low because the efficiency is very low at this time. For example, for a CDMA power amplifier, the efficiency at maximum output is about 40% but the average efficiency is very bad, about 8%. This deepens the battery's power consumption, resulting in a sharp drop in talk time.

이와 같이, RF 전력 증폭기의 출력 전력이 낮을 때의 효율이 전체 소비 전력에 큰 영향을 미치게 되므로 낮은 출력 전력에서 효율을 증가시키는 연구가 현재 다각도로 진행되고 있다.As such, since the efficiency when the output power of the RF power amplifier is low has a great influence on the overall power consumption, studies to increase the efficiency at low output power have been conducted at various angles.

낮은 출력에서 선형 전력 증폭기의 효율을 증가시키는 종래 방법에 대해서는 도 1 및 도 2를 참조로 이하에서 설명한다.A conventional method of increasing the efficiency of a linear power amplifier at low output is described below with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 결합 선로(coupled line)를 이용하여 제안된 종래 기술에 따른 윌킨슨 결합기(Wilkinson coupler, 10)를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 균등 전력 분배기를 포함하는 윌킨슨 결합기(10)는 결합 선로를 두 출력단에 추가하여 임피던스 정합을 가능하게 하였다.1 is a view showing a Wilkinson coupler 10 according to the related art proposed using a coupled line. Referring to FIG. 1, the Wilkinson combiner 10 including an even power divider added a coupling line to both outputs to enable impedance matching.

이 윌킨슨 결합기(10)는 일반적인 3-dB 윌킨슨 결합기의 두 출력단에 길이가 λ/4인 결합 선로를 추가한 것이다. 고출력 모드에서는 윌킨슨 결합기(10)의 두 결합 선로의 종단(S2, S3, S4, S5)을 접지에 연결시켜 그 특성 임피던스가 Zo, 즉 50 ohm이 되게 하여 일반적인 3-dB 윌킨슨 결합기로 동작하게 한다. 한편, 낮은 출력의 전력이 필요한 경우(일명, 저출력 모드)에서는 윌킨슨 결합기(10)의 스위치(S5)는 close시키고, 스위치(S4)는 open시켜 노드 A에서 바라보는 임피던스가 무한대가 되도록 하여 포트(3)으로 입력 전력이 전달되지 않도록 한다. 또한, 포트(2)에 있는 결합 선로의 스위치(S2, S3)를 open시켜 이 결합 선로의 특성 임피던스가

Figure 112007057045035-pat00001
Zo가 되게 하여 포트(1)과 포트(2)가 임피던스 정합이 이루어지도록 한다. 이러한 방식에 따라 저출력 모드와 고출력 모드에서 모두 임피던스 정합이 가능하다.This Wilkinson coupler 10 adds a coupling line of length λ / 4 to the two outputs of a typical 3-dB Wilkinson coupler. In the high power mode, the terminations (S 2 , S 3 , S 4 , S 5 ) of the two coupling lines of the Wilkinson coupler 10 are connected to ground so that their characteristic impedance is Z o , or 50 ohms, so that a typical 3-dB Wilkinson To act as a coupler. On the other hand, when low output power is required (aka low power mode), the switch S 5 of the Wilkinson combiner 10 is closed and the switch S 4 is opened so that the impedance seen by the node A becomes infinite. Prevents input power from being delivered to port 3. In addition, by opening the switches S 2 and S 3 of the coupling line in the port 2 , the characteristic impedance of the coupling line is increased.
Figure 112007057045035-pat00001
Let Z o be the impedance match between port (1) and port (2). This approach allows impedance matching in both low and high power modes.

그러나, 상술한 윌킨슨 결합기(10)는 여러 개의 λ/4 길이의 전송선 및 λ/4 길이의 결합 선로가 필요하기 때문에 결합기의 전체 크기가 아주 커지는 문제가 있다.However, the Wilkinson coupler 10 described above has a problem in that the overall size of the coupler becomes very large because several transmission lines of λ / 4 length and coupling lines of λ / 4 length are required.

또한, 저출력 모드가 최대 출력에서 불과 3 dB back-off 된 영역에서 시작되므로, 평균 효율 개선 효과가 미미하다는 문제가 있다. 즉, 균등 전력 분배 결합기를 사용하기 때문에, 같은 출력을 내는 두 개의 동일한 전력 증폭기를 사용하게 되며, 하나의 전력 증폭기만 동작시키는 저출력 모드는 최대 출력에서 3 dB back-off 된 지점부터 시작하게 된다. W-CDMA나 OFDM 신호의 PAR가 10∼13 dB 근처이고, 휴대 단말기의 평균 출력이 최대 출력보다 20 dB 정도 낮은 것을 감안할 때, 평균 효율 개선 효과는 그리 크지 않게 된다.In addition, since the low power mode starts in the region of only 3 dB back-off at the maximum output, there is a problem that the average efficiency improvement effect is insignificant. In other words, because of the use of an equal power distribution combiner, two identical power amplifiers with the same output are used, and the low power mode with only one power amplifier operating starts from 3 dB back-off at full output. Considering that the PAR of the W-CDMA or OFDM signal is around 10 to 13 dB and the average output of the portable terminal is about 20 dB lower than the maximum output, the average efficiency improvement effect is not so great.

상술한 균등 전력 분배 결합기인 윌킨슨 결합기(10)로 인해 야기되는 문제점들을 해결하기 위하여, 비균등 전력 분배 개념을 이용한 진보된 전력 증폭기 시스템의 구조가 제시된 적이 있으며, 이에 대해서는 본 발명과 동일한 출원인이 2007년7월6일자로 출원한 바 있다(한국특허출원번호 제2007-0067849호). 이와 관련된 전력 증폭기 시스템에 대해서는 도 2를 참조로 이하에서 설명한다.In order to solve the problems caused by the Wilkinson combiner 10, which is a uniform power distribution combiner described above, the structure of an advanced power amplifier system using an uneven power distribution concept has been proposed. It was filed on July 6, 2007 (Korean Patent Application No. 2007-0067849). A related power amplifier system will be described below with reference to FIG. 2.

도 2는 1:N의 전력 분배비를 가지는 결합 선로를 사용하여 전력 증폭기 시스템(20)을 구현한 종래 기술에 관한 도면이다.2 is a diagram of a prior art in which a power amplifier system 20 is implemented using a coupling line having a power distribution ratio of 1: N.

도 2를 참조하면, 고출력 모드에서는 전력 분배비가 1:3 이고, 저출력 모드에서는 전력 분배비가 1:0로 동작하는 전력 증폭기 시스템(20)은 상술한 윌킨슨 결합기(10)에서 사용되던 두 개의 λ/4 전송선을 λ/4 길이의 결합 선로로 대체하여 설계함으로써, 작은 사이즈를 가지면서도 훨씬 큰 효율을 가지는 전력 증폭기 시스템을 구현할 수 있었다.Referring to FIG. 2, the power amplifier system 20 in which the power distribution ratio is 1: 3 in the high power mode and the power distribution ratio is 1: 0 in the low power mode is the two lambda / s used in the Wilkinson combiner 10 described above. By replacing the 4 transmission lines with λ / 4 length coupling lines, we could realize a power amplifier system with a small size and much greater efficiency.

비균등 전력 분배기(21)의 출력단과 비균등 전력 결합기(22)의 입력단의 사이에는 서로 동일한 [1+N (N=3)]개의 단위 전력 증폭기가 배치된다. 도 2를 참조하면, 위쪽 경로에는 단위 전력 증폭기가 1개 배치되어 있으며, 아래쪽 경로에는 단위 전력 증폭기가 3개 배치되어 있다.The same [1 + N (N = 3)] unit power amplifiers are arranged between the output terminal of the non-uniform power divider 21 and the input terminal of the non-uniform power combiner 22. Referring to FIG. 2, one unit power amplifier is disposed in an upper path, and three unit power amplifiers are disposed in a lower path.

전력 증폭기 시스템(20)은 고출력 모드에서는 위, 아래의 양측 경로에 연결된 4개의 모든 단위 전력 증폭기를 동작시키며, 저출력 모드에서는 위쪽 경로에 연결된 1개의 단위 전력 증폭기만을 동작시킨다.The power amplifier system 20 operates all four unit power amplifiers connected to both upper and lower paths in the high power mode, and operates only one unit power amplifier connected to the upper path in the low power mode.

구체적으로 살펴보면, 고출력 모드에서, 스위치(S1, S2)를 off 시켜서 높은 임피던스가 되도록 하고, 스위치(S3, S4)는 on 시켜서 낮은 임피던스가 되도록 하여, 1:3의 전력 분배비를 갖도록 동작하게 한다. 또한, 스위치(S5, S6)는 on 시켜 아이솔레이션(isolation) 저항(R23)이 연결되어 양측의 결합 선로를 전기적으로 격리시키도록 한다.Specifically, in the high power mode, the switches S 1 and S 2 are turned off to have a high impedance, and the switches S 3 and S 4 are turned on to have a low impedance to have a power distribution ratio of 1: 3. Let it work In addition, the switches S 5 and S 6 are turned on so that an isolation resistance R 23 is connected to electrically isolate the coupling lines on both sides.

한편, 저출력 모드에서는, 위쪽 경로만 동작하고 포트(3)으로의 출력 전력이 0이 되어야 하므로 스위치(S3)을 off, 스위치(S4)를 on 시켜, 아래쪽 경로의 입력단에서 아래쪽 경로를 바라본 임피던스가 무한대로 보이도록, 즉, open이 되도록 해야 한다. 또한, 위쪽 경로는 임피던스 정합이 이루어지도록 스위치(S1, S2)를 on 시킨다. 이 경우 아이솔레이션 저항의 역할은 필요가 없게 되므로, 스위치(S5, S6)는 off 시킨다.On the other hand, in the low output mode, since only the upper path is operated and the output power to the port 3 should be zero, the switch S 3 is turned off and the switch S 4 is turned on to view the lower path from the input of the lower path. Make sure the impedance looks infinite, that is, open. In addition, the upper path turns on the switches S 1 and S 2 so that impedance matching is achieved. In this case, since the role of the isolation resistor is not necessary, the switches S 5 and S 6 are turned off.

따라서, 저출력 모드에서, 즉, 낮은 출력이 필요할 때, 총 4개의 단위 전력증폭기 중 대다수인 3개의 단위 전력 증폭기를 off 시킴으로써 불필요하게 소비되는 DC 소모 전력이 줄어들게 된다.Thus, in low power mode, i.e. when low power is needed, unnecessary DC power consumption is reduced by turning off three unit power amplifiers, which are the majority of the four unit power amplifiers in total.

상술한 바와 같이, 아래쪽 경로에 존재하는 N개의 단위 전력 증폭기를 모드에 따라 on 또는 off 시킴으로써, 저출력 모드로 동작하기 시작하는 출력 전력을 최대 출력 전력에서 10log(N+1) dB 만큼 back-off되게 할 수 있으며, N이 증가하면(즉, 전력분배 비율이 증가하면), 10log(N+1) 값이 커짐으로써 평균 효율 개선 효과가 증가하게 된다. 이는 N이 커질수록 저출력 모드로 동작하기 시작하는 출력 전력이 평균 출력 전력에 가까워지기 때문이다. 예를 들어, N=1일 때는 3 dB back-off 된 지점에서부터, N=3일 때는 6 dB back-off 된 지점에서부터 저출력 모드로 동작하기 시작한다.As described above, by turning on or off the N unit power amplifiers in the lower path depending on the mode, the output power starting to operate in the low power mode is backed off by 10log (N + 1) dB at the maximum output power. If N is increased (ie, power distribution ratio is increased), the 10log (N + 1) value is increased to increase the average efficiency improvement effect. This is because as N increases, the output power starting to operate in the low output mode approaches the average output power. For example, starting at 3 dB back-off when N = 1, and starting at 6 dB back-off when N = 3, it starts to operate in low power mode.

그러나, 상술한 전력 증폭기 시스템(20)은 N 값이 증가할수록 필요로 하는 특성 임피던스 값이 아주 커지거나 아주 작아지기 때문에 현실적으로 구현하기 쉽지 않다는 문제가 있다. However, the above-described power amplifier system 20 has a problem in that it is not easy to implement realistically because the required characteristic impedance value becomes very large or very small as the N value increases.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 비균등 전력 분배를 위한 두 λ/4 전송선의 특성 임피던스 Zo2, Zo3 를 하기에 제시된 [수학식 1]에 따라 결정하면, 모든 포트에서 완벽한 임피던스 정합이 이루어지며, 포트(P1)으로 입사된 전력이 1:K2의 비율로 출력 포트(P2, P3)로 분배된다(여기서 전력 분배 비율 N = K2 = Po3/Po2이다). 이에 대해서는 전파 공학 분야의 종래부터 확실하게 정립된 이론인 바 여기서는 자세한 설명을 줄이도록 한다.More specifically, if the characteristic impedances Z o2 and Z o3 of two λ / 4 transmission lines for non-uniform power distribution are determined according to Equation 1 given below, perfect impedance matching is achieved at all ports. The power incident on (P 1 ) is distributed to the output ports P 2 , P 3 in a ratio of 1: K 2 (where power distribution ratio N = K 2 = P o3 / P o2 ). This is a theory that has been established in the past in the field of radio engineering, and the detailed description will be omitted here.

Figure 112007057045035-pat00002
Figure 112007057045035-pat00002

여기서, Zo는 50Ω이다.Here, Z o is 50 Ω.

즉, 상술한 [수학식 1]에 따라 Zo2, Zo3 를 결정하면, N 값(즉, K 값)이 커질 수록 Zo2의 값은 아주 커질 것이고 Zo3 값은 아주 작아질 것이다. 따라서, 이론상 N 값이 커질수록 Zo2, Zo3 와 같은 임피던스의 구현이 현실적으로 아주 어렵다는 단점이 있게 된다.That is, when Z o2 and Z o3 are determined according to the above Equation 1, as the N value (that is, the K value) increases, the value of Z o2 becomes very large and the value of Z o3 becomes very small. Therefore, in theory, as the value of N increases, the implementation of impedances such as Z o2 and Z o3 becomes very difficult in reality.

또한, 현실적으로 Zo2, Zo3 와 같은 임피던스가 아주 높거나 아주 낮은 값을 갖지 못한다면 전력 증폭기 시스템(20)의 효율도 대폭적으로 개선되지 못한다는 단점이 존재하게 된다.In addition, there is a disadvantage in that the efficiency of the power amplifier system 20 may not be significantly improved unless the impedance such as Z o2 and Z o3 is very high or very low.

그 밖에도, 고출력 모드에서는 위쪽과 아래쪽 경로의 결합 선로를 전기적으로 격리시키기 위해 아이솔레이션 저항이 반드시 필요하고 사용되는 스위치의 개수도 많기 때문에 전체적인 시스템의 크기가 커져 제작 비용이 큰 단점도 있다.In addition, in high-power mode, isolation resistors are necessary to electrically isolate the combined paths of the upper and lower paths, and the number of switches used is large, which increases the overall system size.

따라서, 상술한 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 입력 신호 전력이 낮은 저출력 모드에서 효율을 대폭적으로 개선시키면서, 현실적으로 구현할 수 있는 범위의 특성 임피던스만을 사용하고 입력단과 출력단에서의 임피던스 정합이 용이한 새로운 전력 증폭기 시스템을 제공하는데 있다.Accordingly, as an object of the present invention has been proposed to solve the above problems, an object of the present invention is to improve the efficiency in a low output mode with a low input signal power, and use only a characteristic impedance in a range that can be practically realized, and to achieve impedance at the input and output terminals. To provide a new power amplifier system that is easy to match.

특히, 입력 신호의 전력 크기에 따라 경로 선택이 가능한 전력 분배기를 새롭게 제안되는 상기 전력 증폭기 시스템 내에 포함시킴으로써, 최대 전력 대 평균 전력 비율이 큰 무선 통신 신호에 대하여 평균 효율을 크게 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라, 별도의 아이솔레이션 저항이 필요하지 않고 스위치의 개수도 줄일 수 있어 저비용으로 작은 크기의 고효율 전력 증폭기 시스템 구현이 가능하다.In particular, by including a power divider in the newly proposed power amplifier system, which can select a path according to the power size of the input signal, not only can significantly improve the average efficiency for a wireless communication signal having a large maximum power to average power ratio. This eliminates the need for a separate isolation resistor and reduces the number of switches, enabling a low cost, high efficiency power amplifier system.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다:In order to achieve the object of the present invention as described above, and to carry out the characteristic functions of the present invention described below, the characteristic configuration of the present invention is as follows:

본 발명의 일 태양에 따르면, 특정 출력 전력 값 이상에서는 고출력 모드로, 상기 특정 출력 전력 값 이하에서는 저출력 모드로 동작 가능하고, 입력 신호의 전력을 상기 고출력 모드 및 상기 저출력 모드에 따라 각각 경로(path)를 달리하여 전송함으로써 상기 저출력 모드에서 효율을 개선하기 위한 전력 증폭기 시스템에 있어서, 상기 입력 신호를 증폭하여 제1 증폭 신호를 생성하는 제1 전력 증폭기, 상기 고출력 모드에 속할 때, 상기 제1 증폭 신호를 제1 경로로 제공하고, 상기 저 출력 모드에 속할 때, 상기 제1 증폭 신호를 제2 경로로 제공하는 전력 분배기, 및 상기 고출력 모드에 속할 때, 상기 제1 경로로 제공된 상기 제1 증폭 신호를 증폭하여 제2 증폭 신호를 생성하는 제2 전력 증폭기를 포함하는 전력 증폭기 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, a high output mode may be operated above a specific output power value and a low output mode below the specific output power value, and a path of power of an input signal may be generated according to the high output mode and the low output mode, respectively. A power amplifier system for improving efficiency in the low power mode by transmitting differently), comprising: a first power amplifier for amplifying the input signal to generate a first amplified signal, when belonging to the high power mode; A power divider providing a signal to the first path and providing the first amplified signal to the second path when in the low power mode, and the first amplification provided to the first path when belonging to the high power mode A power amplifier system comprising a second power amplifier for amplifying a signal to produce a second amplified signal.

상기 설명한 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 다양한 효과를 창출한다.The present invention as described above creates various effects as follows.

첫째, 입력 신호의 전력을 그 크기에 따라 경로를 스위칭하여 전송함으로써, 최대 전력과 평균 전력의 차이가 큰 신호에서 평균 효율을 크게 개선시킬 수 있다. 구체적으로, 입력 신호 전력이 낮은 저출력 모드에서 제2 전력 증폭기를 off 시킴으로써 저출력 모드가 최대 출력에서 제2 전력 증폭기의 이득만큼이나 back-off 된 영역에서부터 시작되므로 평균 효율을 크게 개선할 수 있다.First, by switching the path according to the magnitude of the power of the input signal, it is possible to greatly improve the average efficiency in a signal having a large difference between the maximum power and the average power. Specifically, by turning off the second power amplifier in the low output mode where the input signal power is low, the average efficiency can be greatly improved since the low power mode starts from the region backed off by the gain of the second power amplifier at the maximum output.

둘째, 전력 결합기 및 전력 분배기가 삽입됨으로써, 전력 증폭기와 부하 사이의 등가 저항 차이가 상당함에도 불구하고 임피던스 매칭이 용이하다.Second, by inserting a power combiner and a power divider, impedance matching is facilitated even though the equivalent resistance difference between the power amplifier and the load is significant.

셋째, 극도로 높거나 낮은 저항을 필요로 하지 않으므로 저항 값을 구현하는데 아무런 문제가 없다.Third, there is no problem in implementing the resistance value because it does not require an extremely high or low resistance.

넷째, 입력 신호의 전력을 모드에 따라 양쪽 경로 중 어느 한 경로로만 신호가 전송됨으로써, 위쪽 경로와 아래쪽 경로를 전기적으로 격리시키기 위한 아이솔레이션 저항이 필요하지 않고, 필요한 스위치의 개수도 줄어 시스템의 크기를 소형화시킬 수 있으며 저비용으로 구현이 가능하다.Fourth, according to the mode, the power of the input signal is transmitted to only one of the two paths, thereby eliminating the need for isolation resistors to electrically isolate the upper and lower paths, and reducing the number of switches required. It can be miniaturized and can be implemented at low cost.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조하여 설명한다.　 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다.　 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다.　 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.　 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following detailed description of the invention is described with reference to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention with respect to one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is defined only by the appended claims, along with the full range of equivalents to which such claims are entitled.

[본 발명의 바람직한 실시예][Preferred Embodiments of the Invention]

이하, 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고효율 전력 증폭기 시스템에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the high efficiency power amplifier system according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따라 각각 고출력 모드 및 저출력 모드에서 입력 신호가 전달 경로(path)를 달리하여 전달되도록 스위칭해 주는 전력 분배기(310) 및 전력 결합기(320)를 이용한 고효율 전력 증폭기 시스템(300)의 전체적인 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.3 illustrates a high efficiency power amplifier system 300 using a power divider 310 and a power combiner 320 that switch input signals to be transferred in different transmission paths in a high output mode and a low output mode, respectively, according to the present invention. Figure is a schematic view showing the overall structure of the.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 고효율 전력 증폭기 시스템(300)은 그 입력단에 제1 전력 증폭기(330)가 배치되어 있으며 제1 전력 증폭기(330)의 출력단에 입력 신호의 전력 크기에 따라 전달 경로를 달리하여 입력 신호가 전달되도록 스위칭하는 역할을 수행하는 소형의 전력 분배기[고출력 모드에서는 위쪽 경로로만 입력 신호가 전달되고, 저출력 모드에서는 아래쪽 경로로만 입력 신호가 전달됨](310)가 배치되어 있는 구조를 가진다. 또한, 본 발명에 따른 고효율 전력 증폭기 시스템(300)은 상기 전력 분배기(310)에 의해 위쪽 경로와 아래쪽 경로로 나뉘어지며, 위쪽 경로에는 제1 전력 증폭기(330)보다 출력 전력이 큰 제2 전력 증폭기(340)가 위치하고 아래쪽 경로에는 입력 신호의 전송을 위한 일반적인 선로만 위치하고 있으며, 상기의 위쪽 경로와 아래쪽 경로는 전력 결합기(320)에 의해 합쳐져서 출력단으로 연결된다. 여기서, 전력 결합기(320)의 특성 및 자세한 구조는 전력 분배기(310)의 그것과 완전 동일, 완전 대칭이므로 본 명세서에서는 자세한 설명을 줄이기로 한다.Referring to FIG. 3, in the high efficiency power amplifier system 300 according to the present invention, a first power amplifier 330 is disposed at an input terminal thereof, and is transferred to an output terminal of the first power amplifier 330 according to a power level of an input signal. A small power divider (switching the input signal through only the upper path in the high power mode and the input signal through the lower path in the low power mode) 310 is arranged to switch the input signal by different paths. Has a structure. In addition, the high-efficiency power amplifier system 300 according to the present invention is divided into an upper path and a lower path by the power divider 310, the second power amplifier having a larger output power than the first power amplifier 330 in the upper path. 340 is located and only a general line for transmitting the input signal is located in the lower path, and the upper path and the lower path are combined by the power combiner 320 and connected to the output terminal. Here, since the characteristics and detailed structure of the power combiner 320 is exactly the same as that of the power divider 310, it is completely symmetrical, so the detailed description will be omitted herein.

즉, 전력 분배기(310)에 입력되는 입력 신호의 전력(Pin)은 그 크기에 따라(즉, 고출력 모드인지 저출력 모드인지에 따라) 위쪽 경로 또는 아래쪽 경로로 전달되어, 다시 전력 결합기(320)를 통해 손실 없이 전력 결합되어 최종 출력 전력(Pout)으로 된다.That is, the power P in of the input signal input to the power divider 310 is transferred to the upper path or the lower path according to its magnitude (ie, depending on whether it is a high output mode or a low output mode), and thus, the power combiner 320 again. Through the power combination without loss, the final output power (P out ).

구체적으로, 본 발명에 따른 고효율 전력 증폭기 시스템(300)은 고출력 모드에서 전압(VG)을 조절하여 위쪽 경로에 위치하는 제2 전력 증폭기(340)를 동작시키 고 전력 분배기(310) 및 전력 결합기(320)의 전압(Vc1, Vc2)을 조절하여, 전력 분배기(310)의 위쪽 경로로만 신호가 전달되도록 한다.Specifically, the high-efficiency power amplifier system 300 according to the present invention operates the second power amplifier 340 located in the upper path by adjusting the voltage V G in the high power mode, and the power divider 310 and the power combiner. The voltages V c1 and V c2 of 320 are adjusted so that the signal is transmitted only to an upper path of the power divider 310.

반면, 저출력 모드에서는 전압(VG)을 조절하여 제2 전력 증폭기(340)를 off 시키고 전압(Vc1, Vc2)을 조절하여, 전력 분배기(310)의 아래쪽 경로로만 신호가 전달되도록 한다. 따라서, 저출력 모드에서, 제2 전력 증폭기(340)를 off 시킴으로써 불필요하게 소비되는 DC 소모 전력이 크게 줄어들게 된다. 여기서, 전압(Vc1, Vc2)을 조절하여 위쪽 경로 또는 아래쪽 경로를 선택하는 메커니즘에 대해서는 도 5a 및 도 5b를 참조로 추후 설명될 것이다.On the other hand, in the low power mode, the voltage V G is adjusted to turn off the second power amplifier 340 and the voltages V c1 and V c2 are adjusted so that the signal is transmitted only to the path below the power divider 310. Therefore, in the low power mode, the unnecessary power consumption of DC is greatly reduced by turning off the second power amplifier 340. Here, a mechanism for selecting the upper path or the lower path by adjusting the voltages V c1 and V c2 will be described later with reference to FIGS. 5A and 5B.

이와 같이, 저출력 모드에서 제2 전력 증폭기(340)를 off 시킴으로써, 고출력 모드에서 제1 전력 증폭기(330)와 제2 전력 증폭기(340)가 전부 동작할 때의 DC 전력 소모와 비교하여, 제2 전력 증폭기(340)의 이득만큼 DC 전력 소모가 줄어드는 것을 알 수 있다.As such, by turning off the second power amplifier 340 in the low power mode, the second power amplifier 330 and the second power amplifier 340 in the high power mode as compared to the DC power consumption when all the operation, the second It can be seen that the DC power consumption is reduced by the gain of the power amplifier 340.

예컨대, 제2 전력 증폭기의 경우, 이동통신 단말기에 사용될 때 20 dB 정도의 이득을, 기지국에 사용될 때 10 dB 정도의 이득을 가지는 것이 일반적이므로, 저출력 모드는 최대 출력에서 10 dB ~ 20 dB 만큼 back-off 된 영역에서 시작될 수 있어 평균 효율을 크게 개선할 수 있다.For example, since the second power amplifier generally has a gain of about 20 dB when used in a mobile communication terminal and a gain of about 10 dB when used in a base station, the low power mode is back by 10 dB to 20 dB at the maximum output. It can be started in the off region, greatly improving the average efficiency.

참고로, 도 2에서 살펴본 종래 기술에 따른 전력 증폭기 시스템(20)에서는 저출력 모드가 최대 출력에서 10log(N+1) dB 만큼 back-off 된 영역에서 시작되는 데, 앞서 살펴본 현실적인 이유로 인해 N 이 무한정 커질 수 없으므로(현재 기술 상 적합한 N은 3~4 정도임), 가령 N 이 3 이라고 할 때, 10log(N+1) = 6 dB 이므로 back-off 되는 정도가 도 3에 따른 본 발명의 시스템에 비해 미약한 것을 알 수 있다.For reference, in the power amplifier system 20 according to the related art described with reference to FIG. 2, the low power mode is started in the region backed off by 10log (N + 1) dB at the maximum output. Since it cannot be large (currently suitable N is about 3 to 4), for example, when N is 3, 10log (N + 1) = 6 dB, so the degree of back-off is reduced to the system of the present invention according to FIG. It can be seen that weak compared to.

한편, 전력 분배기(310) 및 전력 결합기(320)는 결합 선로(coupled line)로 구성됨으로써, 고출력 모드 및 저출력 모드에서 각각 임피던스 정합을 손쉽게 구현하도록 도와주는 역할도 동시에 수행하게 된다. 이에 대해서는 도 5를 참조로 자세히 설명될 것이므로 여기서는 설명을 줄인다.Meanwhile, since the power divider 310 and the power combiner 320 are configured as a coupled line, the power divider 310 and the power combiner 320 may also simultaneously perform a role of easily implementing impedance matching in the high output mode and the low output mode. Since this will be described in detail with reference to FIG. 5, the description will be reduced here.

즉, λ/4 길이의 결합 선로로 구성된 전력 분배기(310) 및 전력 결합기(320)만으로도 저출력 모드에서의 효율 증대 및 임피던스 정합까지 달성되며, 도 1을 참조로 설명된 종래 시스템에 비해 전력 증폭기 시스템의 사이즈가 상당히 축소된다 할 것이다.That is, even the power divider 310 and the power combiner 320 composed of a coupling line having a length of λ / 4 are achieved to increase efficiency and match impedance in the low power mode, and compared with the conventional system described with reference to FIG. 1. Will be reduced in size considerably.

또한, 입력 전력(Pin)의 모드에 따라 한쪽의 경로로만 입력 신호가 전달됨으로써 위/아래쪽 경로 간의 전기적 격리를 위해 λ/4 결합 선로 각각의 출력단 사이에 아이솔레이션(isolation) 저항을 별도로 연결할 필요가 없어 설계의 복잡성도 줄어들게 되어 전체적인 시스템 구현이 용이해진다.In addition, depending on the mode of the input power (P in ), the input signal is transmitted only on one path, so it is necessary to separately connect an isolation resistor between the output terminals of each of the λ / 4 coupling lines for electrical isolation between the upper and lower paths. This reduces design complexity and makes the overall system easier to implement.

이와 같은 경로 스위칭이 가능한 전력 분배기(310) 및 전력 결합기(320)를 포함하는 본 발명에 따른 전력 증폭기 시스템(300)의 다양한 기능 및 자세한 구조는 이하에서 도 4 내지 도 6을 참조로 보다 상세하게 설명될 것이다.Various functions and detailed structures of the power amplifier system 300 according to the present invention including the power divider 310 and the power combiner 320 capable of such a path switching are described in more detail with reference to FIGS. 4 to 6 below. Will be explained.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 구현된 전력 분배기(410) 및 전력 결합기(420)를 이용한 고효율 전력 증폭기 시스템(400)의 구조를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a structure of a high efficiency power amplifier system 400 using a power divider 410 and a power combiner 420 implemented according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 고효율 전력 증폭기 시스템(400)은 입력 전력의 크기에 따라 경로 선택이 가능한 전력 분배기(410) 및 전력 결합기(420)를 포함한다. 앞서 언급한 바와 같이, 전력 결합기(420)의 특성 및 자세한 구조는 전력 분배기(410)의 그것과 완전 동일, 완전 대칭이므로 본 명세서에서는 자세한 설명을 줄이기로 한다.Referring to FIG. 4, the high efficiency power amplifier system 400 includes a power divider 410 and a power combiner 420 capable of selecting a path according to the magnitude of the input power. As mentioned above, the characteristics and detailed structure of the power combiner 420 is exactly the same as that of the power divider 410, and is completely symmetrical, so the detailed description will be omitted herein.

구체적으로, 전력 분배기(410)는 두 개의 λ/4 결합 선로를 포함하며, 포트(1)과 전력 분배기(410)의 입력단 사이에는 제1 전력 증폭기(430)가 위치하고, 전력 분배기(410)의 출력단 중 포트(2)와 전력 결합기(420)의 입력단 사이에는 제2 전력 증폭기(440)가 위치한다. 여기서, 제1 및 제2 전력 증폭기(430, 440)는 도 3에서 살펴본 본 발명의 제1 및 제2 전력 증폭기(330, 340)와 배치되는 위치, 제어 방법 및 기타 성질들이 동일한 바 자세한 설명을 줄이도록 한다.In detail, the power divider 410 includes two λ / 4 coupling lines, and the first power amplifier 430 is positioned between the port 1 and the input terminal of the power divider 410, and the power divider 410 of the power divider 410. The second power amplifier 440 is positioned between the port 2 of the output terminal and the input terminal of the power combiner 420. Here, the first and second power amplifiers 430 and 440 have the same position, control method, and other properties that are disposed with the first and second power amplifiers 330 and 340 of FIG. 3. To reduce it.

한편, 도 4를 참조하면, 전력 분배기(410)의 출력단 중 포트(3)과 전력 분배기(420)의 입력단 사이에는 대역통과 필터(Band Pass Filter)가 연결될 수 있다. 이론 상 굳이 대역통과 필터가 도 4의 전력 증폭기 시스템(400)에 포함되어야만 하는 것은 아니지만, 포함된다면 동작 주파수 바깥 영역에서 발생할 수 있는 피드백(feedback)을 없애 전체 전력 증폭기 시스템이 발진할 가능성을 현저히 줄일 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 4, a band pass filter may be connected between the port 3 of the output terminal of the power divider 410 and the input terminal of the power divider 420. In theory, the bandpass filter does not have to be included in the power amplifier system 400 of FIG. 4, but if included, it significantly reduces the likelihood that the entire power amplifier system will oscillate by eliminating feedback that may occur outside the operating frequency. Can be.

도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명의 일 실시예에 따라 각각 고출력 모드 및 저 출력 모드에서 경로를 달리 선택하는 전력 분배기(410)의 결합 선로의 스위치가 어떻게 개폐되는지를 도시하는 상세도이다.5 (a) and 5 (b) illustrate how the switches of the combined line of the power splitter 410 to select different paths in the high and low output modes, respectively, according to one embodiment of the present invention. Detailed view.

경로 스위칭 기능이 있는 전력 분배기(410)는 고출력 모드에서 위쪽 경로에 연결된 제2 전력 증폭기를 전압(VG)을 조절하여 동작시키는데, 이 때에는 도 5(a)에서와 같은 스위칭을 통해 입력단과 출력단에서 임피던스 정합을 이룰 수 있으므로, 별도의 정합 회로가 필요 없게 되어 설계의 복잡성도 줄어들게 되며, 전체 시스템의 사이즈도 대폭 축소할 수 있게 된다. 이에 대해서는 이하에서 도 5(a)를 참조로 자세히 설명될 것이다.The power splitter 410 with the path switching function operates the second power amplifier connected to the upper path by adjusting the voltage V G in the high power mode, in which case the input and output ends are switched as shown in FIG. Impedance matching can be achieved at, which eliminates the need for a separate matching circuit, reducing design complexity and significantly reducing the overall system size. This will be described in detail with reference to FIG. 5 (a) below.

한편, 경로 스위칭 기능이 있는 전력 분배기(410)는 저출력 모드에서 전압(VG)을 조절하여 위쪽 경로에 연결된 전력 증폭기를 off 시키는데, 이때에는 도 5(b)에서와 같은 스위칭을 통해 입력단과 출력단에서 임피던스 정합을 이룰 수 있으므로, 마찬가지로 별도의 정합 회로가 필요 없게 되며 그에 따라 설계의 복잡성도 줄어들게 되어, 전체 시스템의 사이즈도 대폭 축소할 수 있게 된다. 이에 대해서도 이하에서 도 5(b)를 참조로 자세히 설명한다.On the other hand, the power divider 410 with a path switching function to turn off the power amplifier connected to the upper path by adjusting the voltage (V G ) in the low output mode, at this time, the input stage and the output stage through the switching as shown in Figure 5 (b) Impedance matching can be achieved at, thus similarly eliminating the need for a separate matching circuit, thereby reducing design complexity and significantly reducing the size of the overall system. This will also be described in detail with reference to FIG. 5 (b) below.

도 5(a)를 참조하면, 고출력 모드에서는 전력 분배기(410)의 위쪽 경로만 동작하고 포트(3)으로의 출력 전력이 0이 되어야 하므로, 전압(VG)을 조절하여 제2 전력 증폭기(440)를 동작시키고 스위치(S1, S2)를 그라운드(GND)에 쇼트(short) 시켜서 낮은 특성 임피던스 Zo1가 되도록 하고, 스위치(S5)는 오픈(open), 스위치(S6)는 쇼트 시켜서 노드 B 에서 전력 분배기(410)를 바라보는 임피던스가 아주 크도록 하여 아래쪽 경로로 입력 전력(Pin)이 전달되지 않도록 한다. 이때, 위쪽 경로에서 임피던스 정합이 이루어지도록 Zo1를 설계해야 하는데, 전파공학의 일반적인 공식을 이용하면 Zo1은

Figure 112007057045035-pat00003
와 같은 식을 만족하도록 설계하면 된다는 것을 알 수 있다. 한편, Zo2은
Figure 112007057045035-pat00004
와 같은 식을 만족하도록 설계하면 된다. 여기서, Zin는 제2 전력 증폭기(440)의 입력단에서 제2 전력 증폭기(440)를 바라본 등가 저항이고, Zout는 제2 전력 증폭기(440)의 출력단에서 제2 전력 증폭기를 바라본 등가 저항이며, Zo는 50Ω이다.Referring to FIG. 5A, since only the upper path of the power divider 410 is operated in the high output mode and the output power to the port 3 should be zero, the voltage V G is adjusted to adjust the second power amplifier ( 440 is operated and the switches S 1 and S 2 are shorted to ground GND to have a low characteristic impedance Z o1 , and the switch S 5 is open and the switch S 6 is The short circuit causes the impedance of the node B facing the power divider 410 to be very large so that the input power P in is not transmitted to the lower path. At this time, Z o1 should be designed to have impedance matching in the upper path. Using general formula of radio engineering, Z o1 is
Figure 112007057045035-pat00003
It can be seen that it can be designed to satisfy the following equation. On the other hand, Z o2 is
Figure 112007057045035-pat00004
It can be designed to satisfy the following equation. Here, Z in is an equivalent resistance viewed from the input terminal of the second power amplifier 440 to the second power amplifier 440, and Z out is an equivalent resistance viewed from the output terminal of the second power amplifier 440 to the second power amplifier. , Z o is 50 Ω.

상기와 같은 공식에 의해 결정된 Zo1 및 Zo2와 같은 특성 임피던스 값에 의해 임피던스 정합이 손쉽게 달성될 수 있다는 본 발명의 장점에 대해 이하에서 설명한다.The advantages of the present invention in which impedance matching can be easily achieved by characteristic impedance values such as Z o1 and Z o2 determined by the above formula are described below.

일반적으로, 제2 전력 증폭기(440)와 같이 출력 전력이 큰 전력 증폭기는 입력단에서 제2 전력 증폭기(440)를 바라본 등가 입력 저항이나 출력단에서 제2 전력 증폭기(440)를 바라본 등가 출력 저항이 수 Ω에 지나지 않는 작은 값을 가지는 것이 보통인데, 가령 도 5a에서 제2 전력 증폭기(440)의 등가 출력 저항 Zout 이 1 Ω이고 Zload 가 50 Ω이라고 할 때, 전력 결합기(420)가 없다면 상기와 같이 양측의 저항 값의 큰 차이, 즉 1:50의 임피던스 변환비를 갖는 정합 회로를 설계해야 하므로 제2 전력 증폭기(440)의 출력단에 과도한 캐패시터(capacitor) 및 인덕터(inductor)를 연결해야 하고 이로 인한 손실(loss) 증가로 인하여 전력 증폭기의 출력 전력과 효율이 급격히 감소한다. 하지만, 전력 결합기(420)가 그 사이에 위치함으로 인하여 전력 결합기(420)의 λ/4 결합 선로의 특성 임피던스 Zo2의 값이 31.6 Ω이라면 상기 공식에 의해 전력 증폭기의 출력 저항 Zout 1 Ω을 20 Ω에 정합하는 간단한 회로로 가능하게 되는 것이다.(이때 임피던스 변환비가 1:20으로 1:50보다 훨씬 작다.) In general, a power amplifier having a large output power, such as the second power amplifier 440, may have an equivalent input resistance viewed from the input terminal to the second power amplifier 440 or an equivalent output resistance viewed from the output terminal to the second power amplifier 440. It is common to have a small value of only Ω. For example, in FIG. 5A, when the equivalent output resistance Z out of the second power amplifier 440 is 1 Ω and the Z load is 50 Ω, the power combiner 420 does not exist. As a matching circuit having a large difference in resistance values of both sides, that is, an impedance conversion ratio of 1:50, should be designed, an excessive capacitor and an inductor should be connected to the output terminal of the second power amplifier 440. The resulting increase in losses drastically reduces the output power and efficiency of the power amplifier. However, if the characteristic impedance Z o2 of the λ / 4 coupling line of the power combiner 420 is 31.6 Ω because the power combiner 420 is located therebetween, the output resistance Z out 1 Ω of the power amplifier is determined by the above formula. This is possible with a simple circuit that matches 20 Ω (the impedance conversion ratio is 1:20, which is much smaller than 1:50).

마찬가지로, 제2 전력 증폭기(440)의 입력단에 연결되어 있는 전력 분배기(410)에 의해서도 똑같은 효과를 달성할 수 있으므로 자세한 설명은 줄이도록 한다.Similarly, since the same effect can be achieved by the power divider 410 connected to the input terminal of the second power amplifier 440, the detailed description thereof will be reduced.

한편, 저출력 모드에서는 전력 분배기(410)의 아래쪽 경로만 동작하고 포트(2)로의 출력 전력이 0이 되어야 하므로 입력 측에서 위쪽 경로를 바라본 임피던스가 무한대로 보이도록, 즉 open이 되도록 한다. 이를 위해서는 도 5(b)에서 볼 수 있듯이, 스위치(S1)을 오픈, 스위치(S2)를 쇼트시키고 스위치(S5, S6)를 쇼트시키면 된다. 또한, 아래쪽 경로의 특성 임피던스가 Zo가 되게 하여 임피던스 정합이 이루어지도록 한다.On the other hand, in the low power mode, only the lower path of the power divider 410 operates and the output power to the port 2 should be zero, so that the impedance seen from the input path toward the upper path appears to be infinite, that is, open. To this end, as shown in FIG. 5 (b), the switch S 1 may be opened, the switch S 2 may be shorted, and the switches S 5 and S 6 may be shorted. In addition, the impedance impedance of the lower path is Z o so that impedance matching is achieved.

이러한 동작 원리에 따르면, 본 발명에 따른 경로 스위칭 기능이 있는 전력 분배기(410)는 소형이면서 저출력 모드에서도 효율이 높은 상태로 완벽한 임피던스 정합을 이룰 수 있게 된다.According to this operating principle, the power divider 410 with the path switching function according to the present invention can achieve a perfect impedance match with a high efficiency even in a small and low power mode.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 구현된 전력 분배기(610) 및 전력 결합기(620)를 이용한 고효율 전력 증폭기 시스템(600)의 구조를 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a structure of a high efficiency power amplifier system 600 using a power divider 610 and a power combiner 620 implemented according to another embodiment of the present invention.

도 6의 시스템(600)이 도 4의 시스템(400)과 다른 점은 아래쪽 경로를 결합 선로로서 구성한 것이 아니라 에지-결합 선로(edge-coupled line)로 대체하여 구현했다는 것이다.The system 600 of FIG. 6 differs from the system 400 of FIG. 4 in that the lower path is implemented as an edge-coupled line rather than as a coupled line.

에지-결합 선로는 전파공학 분야에 있어서 공지의 element이므로, 그 작동 메카니즘에 대해서는 자세한 설명을 줄이도록 한다. 다만, 에지-결합 선로의 작동 메카니즘에 대해 간단히 설명하면, 상기에서 살펴본 결합 선로와는 달리 지그재그로 포트를 연결함으로써, 스위치 S5 및 S6의 개폐에 따라 모든 신호를 아래쪽 경로로 통과시키지 않거나 특정 주파수 대역만을 아래쪽 경로로 그대로 통과시키는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 도 4의 대역 통과 필터가 필요 없게 된다.Since the edge-coupled lines are well known elements in the field of radio engineering, their operation mechanisms will be reduced in detail. However, if the operation mechanism of the edge-coupled line is briefly described, unlike the above-described combined line, by connecting the ports in a zigzag, the signals are not passed through the lower path or specified according to the opening and closing of the switches S 5 and S 6 . Only the frequency band can pass through the lower path as it is. Thus, the band pass filter of FIG. 4 is not necessary.

비록 본 발명이 상술된 바와 같은 여러 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 다른 변형예 및 변경예가 구현될 수 있다는 점이 이해되어야 할 것이다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 고려되어야 할 것이다.Although the present invention has been described in connection with various embodiments as described above, it is to be understood that other variations and modifications may be implemented without departing from the spirit and scope of the invention as would be understood by those skilled in the art. It should be understood. Such modifications and variations are to be considered as falling within the scope of the invention and the appended claims.

도 1은 결합 선로(coupled line)를 이용하여 제안된 종래의 윌킨슨 결합기(Wilkinson coupler)를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a conventional Wilkinson coupler proposed using a coupled line.

도 2는 1:N의 전력 분배비를 가지는 종래의 비균등 전력 분배기를 결합 선로를 사용하여 구현한 구조를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a structure in which a conventional non-uniform power divider having a power distribution ratio of 1: N is implemented using a coupling line.

도 3은 본 발명에 따라 고출력 모드 및 저출력 모드에서 입력 신호의 전달 경로(path)를 달리하도록 해 주는 전력 분배기 및 전력 결합기를 이용한 고효율 전력 증폭기 시스템의 전체적인 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram schematically showing the overall structure of a high efficiency power amplifier system using a power divider and a power combiner that allows different paths of transmission of an input signal in high and low power modes in accordance with the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 구현된 전력 분배기 및 전력 결합기를 이용한 고효율 전력 증폭기 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a structure of a high efficiency power amplifier system using a power divider and a power combiner implemented according to an embodiment of the present invention.

도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명의 일 실시예에 따라 고출력 모드 및 저출력 모드에서 각각 입력 신호의 전달 경로를 달리하도록 해 주는 전력 분배기 및 전력 결합기의 결합 선로의 스위치가 어떻게 개폐되는지를 도시하는 상세도이다.5 (a) and 5 (b) show how the switch of a combined line of a power divider and a power combiner enables different input paths of input signals in high and low power modes, respectively, according to one embodiment of the present invention. It is a detailed view which shows whether it is.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 에지-결합 선로를 사용하여 구현된 전력 분배기 및 전력 결합기를 이용한 고효율 전력 증폭기 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a structure of a high efficiency power amplifier system using a power divider and a power combiner implemented using an edge-coupled line according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

300: 전력 증폭기 시스템 300: power amplifier system

310: 전력 분배기310: power divider

320: 전력 결합기320: power combiner

330: 제1 전력 증폭기330: first power amplifier

340: 제2 전력 증폭기340: second power amplifier

Claims (14)

특정 출력 전력 값 이상에서는 고출력 모드로, 상기 특정 출력 전력 값 이하에서는 저출력 모드로 동작 가능하고, 입력 신호의 전력을 상기 고출력 모드 및 상기 저출력 모드에 따라 각각 경로(path)를 달리하여 전송함으로써 상기 저출력 모드에서 효율을 개선하기 위한 전력 증폭기 시스템에 있어서,The low output mode may operate in a high output mode above a specific output power value and in a low output mode below the specific output power value, and transmit power of an input signal by different paths according to the high output mode and the low output mode. A power amplifier system for improving efficiency in mode, 상기 입력 신호를 증폭하여 제1 증폭 신호를 생성하는 제1 전력 증폭기,A first power amplifier for amplifying the input signal to generate a first amplified signal; 상기 고출력 모드에 속할 때, 상기 제1 증폭 신호를 제1 경로로 제공하고, 상기 저출력 모드에 속할 때, 상기 제1 증폭 신호를 제2 경로로 제공하는 전력 분배기, A power divider which provides the first amplified signal to a first path when belonging to the high power mode and provides the first amplified signal to a second path when belonging to the low power mode, 상기 고출력 모드에 속할 때, 상기 제1 경로로 제공된 상기 제1 증폭 신호를 증폭하여 제2 증폭 신호를 생성하는 제2 전력 증폭기, 및A second power amplifier which, when in the high power mode, amplifies the first amplified signal provided in the first path to generate a second amplified signal; and 상기 고출력 모드에서의 상기 제2 증폭 신호와 상기 저출력 모드에서의 상기 제1 증폭 신호를 합하는 전력 결합기A power combiner to sum the second amplified signal in the high power mode and the first amplified signal in the low power mode. 를 포함하는 전력 증폭기 시스템. Power amplifier system comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전력 분배기는 제1 및 제2 결합 선로(coupled line)를 포함하는 전력 증폭기 시스템.And the power divider comprises first and second coupled lines. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 고출력 모드에 속할 때, 상기 제1 결합 선로는 상기 제1 증폭 신호를 상기 제2 전력 증폭기로 제공하며, 상기 제2 결합 선로는 상기 제1 증폭 신호를 상기 제2 경로로 전혀 통과시키지 않고,When in the high power mode, the first combined line provides the first amplified signal to the second power amplifier, the second combined line does not pass the first amplified signal through the second path at all, 상기 저출력 모드에 속할 때, 상기 제1 결합 선로는 상기 제1 증폭 신호를 상기 제1 경로로 전혀 통과시키지 않고, 상기 제2 결합 선로는 상기 제1 증폭 신호를 상기 제2 경로로 그대로 통과시키는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 시스템.When in the low power mode, the first coupling line does not pass the first amplified signal to the first path at all, and the second coupling line passes the first amplified signal to the second path as it is. Power amplifier system. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제1 및 제2 결합 선로는 λ/4 길이인 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 시스템.And the first and second coupling lines are λ / 4 long. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1 및 제2 결합 선로는 각각 1쌍의 입력 포트 및 출력 포트를 포함하되, 상기 입력 포트 및 출력 포트 중 제1 입력 포트와 제1 출력 포트에 연결된 스위치를 개폐시켜 상기 제1 및 제2 결합 선로의 특성 임피던스를 변화시키는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 시스템.Each of the first and second coupling lines includes a pair of input ports and output ports, respectively, by opening and closing a switch connected to a first input port and a first output port among the input ports and output ports. A power amplifier system characterized by varying the characteristic impedance of the coupling line. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 고출력 모드에 속할 때, 상기 제1 결합 선로의 상기 제1 입력 포트 및 상기 제1 출력 포트를 그라운드(GND)에 쇼트(short)시키고, 상기 제2 결합 선로의 상기 제1 입력 포트와 상기 제1 출력 포트를 각각 오픈(open) 및 쇼트시키고,When in the high output mode, the first input port and the first output port of the first coupling line are shorted to ground GND, and the first input port and the first input line of the second coupling line are short. 1 open and short the output ports respectively, 상기 저출력 모드에 속할 때, 상기 제1 결합 선로의 상기 제1 입력 포트 및 상기 제1 출력 포트를 각각 오픈 및 쇼트시키고, 상기 제2 결합 선로의 상기 제1 입력 포트 및 상기 제1 출력 포트를 쇼트시키는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 시스템.When in the low output mode, the first input port and the first output port of the first coupling line are respectively opened and shorted, and the first input port and the first output port of the second coupling line are shorted. Power amplifier system, characterized in that. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전력 결합기는 제1 및 제2 결합 선로를 포함하는 전력 증폭기 시스템.And the power combiner comprises first and second coupling lines. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 전력 결합기는,The power combiner, 상기 고출력 모드에 속할 때, 상기 제2 증폭 신호를 상기 제1 결합 선로를통해 전달받고, 상기 제2 결합 선로를 통해서는 아무 신호도 전달받지 않게 하고,When in the high power mode, the second amplified signal is received through the first coupling line, no signal is transmitted through the second coupling line, 상기 저출력 모드에 속할 때, 상기 제1 증폭 신호를 상기 제2 결합 선로를통해 전달받고, 상기 제1 결합 선로를 통해서는 아무 신호도 전달받지 않게 하되,When in the low power mode, the first amplified signal is received through the second coupling line and no signal is transmitted through the first coupling line, 상기 제1 및 제2 결합 선로를 통해 전달받은 신호를 합하여 출력 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 시스템.And a signal received through the first and second coupling lines to generate an output signal. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제1 및 제2 결합 선로는 λ/4 길이인 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 시스템.And the first and second coupling lines are λ / 4 long. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제1 및 제2 결합 선로는 각각 1쌍의 입력 포트 및 출력 포트를 포함하되, 상기 입력 포트 및 출력 포트 중 제1 입력 포트와 제1 출력 포트에 연결된 스위치를 개폐시켜 상기 제1 및 제2 결합 선로의 특성 임피던스를 변화시키는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 시스템.Each of the first and second coupling lines includes a pair of input ports and output ports, respectively, by opening and closing a switch connected to a first input port and a first output port among the input ports and output ports. A power amplifier system characterized by varying the characteristic impedance of the coupling line. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 고출력 모드에 속할 때, 상기 제1 결합 선로의 상기 제1 입력 포트 및 상기 제1 출력 포트를 그라운드에 쇼트시키고, 상기 제2 결합 선로의 상기 제1 입력 포트 및 상기 제1 출력 포트를 각각 쇼트 및 오픈시키고,When in the high output mode, the first input port and the first output port of the first coupling line are shorted to ground, and the first input port and the first output port of the second coupling line are respectively shorted. And open, 상기 저출력 모드에 속할 때, 상기 제1 결합 선로의 상기 제1 입력 포트 및 상기 제1 출력 포트를 각각 쇼트 및 오픈시키고, 상기 제2 결합 선로의 상기 제1 입력 포트 및 상기 제1 출력 포트를 쇼트시키는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 시스템.When belonging to the low output mode, short and open the first input port and the first output port of the first coupling line, respectively, and short the first input port and the first output port of the second coupling line. Power amplifier system, characterized in that. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 전력 분배기의 출력 포트 중 상기 제2 경로로 연결되어 있는 포트와 상기 제2 결합 선로의 제2 입력 포트 사이에는 대역통과필터(Band Pass Filter)가 연결되는 전력 증폭기 시스템.And a band pass filter is connected between the output port of the power splitter connected to the second path and the second input port of the second coupling line. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고출력 모드에서의 상기 제2 증폭 신호와 상기 저출력 모드에서의 상기 제1 증폭 신호를 합하는 전력 결합기를 더 포함하되,And a power combiner for adding the second amplified signal in the high power mode and the first amplified signal in the low power mode, 상기 전력 분배기는 각각 상기 제1 경로로 상기 제1 증폭 신호를 전달하기 위한 제1 결합 선로와, 상기 제2 경로로 상기 제1 증폭 신호를 전달하기 위한 제1 에지-결합 선로(edge-coupled line)를 포함하고,Each of the power dividers includes a first coupling line for delivering the first amplified signal to the first path and a first edge-coupled line for delivering the first amplified signal to the second path. ), 상기 전력 결합기는 각각 상기 제1 경로로부터 상기 제2 증폭 신호를 전달받기 위한 제2 결합 선로와, 상기 제2 경로로부터 상기 제1 증폭 신호를 전달받기 위한 제2 에지-결합 선로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 시스템.Each of the power combiners includes a second coupling line for receiving the second amplified signal from the first path and a second edge-coupled line for receiving the first amplified signal from the second path. Power amplifier system.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020030833A (en) * 1999-09-24 2002-04-25 밀러 럿셀 비 Method and apparatus for wireless phone transmit power amplification with reduced power consumption
KR20020069965A (en) * 2001-02-28 2002-09-05 삼성전자 주식회사 Power amplifier system and method thereof in mobile communication system
US20030090337A1 (en) 2001-04-20 2003-05-15 Culliton Brian E. Dynamic combiner/splitter for RF signal systems
KR20040039031A (en) * 2002-10-30 2004-05-10 엘지전자 주식회사 High power combiner for mobile communication system
KR20040082717A (en) * 2003-03-20 2004-09-30 엘지이노텍 주식회사 Power amplifier
KR20050097613A (en) * 2004-04-02 2005-10-10 엘지전자 주식회사 Power amplifier
KR20060095363A (en) * 2005-02-28 2006-08-31 주식회사 팬택 Transmission device for mobile communication terminal

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020030833A (en) * 1999-09-24 2002-04-25 밀러 럿셀 비 Method and apparatus for wireless phone transmit power amplification with reduced power consumption
KR20020069965A (en) * 2001-02-28 2002-09-05 삼성전자 주식회사 Power amplifier system and method thereof in mobile communication system
US20030090337A1 (en) 2001-04-20 2003-05-15 Culliton Brian E. Dynamic combiner/splitter for RF signal systems
KR20040039031A (en) * 2002-10-30 2004-05-10 엘지전자 주식회사 High power combiner for mobile communication system
KR20040082717A (en) * 2003-03-20 2004-09-30 엘지이노텍 주식회사 Power amplifier
KR20050097613A (en) * 2004-04-02 2005-10-10 엘지전자 주식회사 Power amplifier
KR20060095363A (en) * 2005-02-28 2006-08-31 주식회사 팬택 Transmission device for mobile communication terminal

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