KR100943049B1 - Linear RF Balanced Power Amplifier - Google Patents
Linear RF Balanced Power Amplifier Download PDFInfo
- Publication number
- KR100943049B1 KR100943049B1 KR1020070042283A KR20070042283A KR100943049B1 KR 100943049 B1 KR100943049 B1 KR 100943049B1 KR 1020070042283 A KR1020070042283 A KR 1020070042283A KR 20070042283 A KR20070042283 A KR 20070042283A KR 100943049 B1 KR100943049 B1 KR 100943049B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- input
- power amplifier
- output
- divider
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3223—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward
- H03F1/3229—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward using a loop for error extraction and another loop for error subtraction
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0288—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers using a main and one or several auxiliary peaking amplifiers whereby the load is connected to the main amplifier using an impedance inverter, e.g. Doherty amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2201/00—Indexing scheme relating to details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements covered by H03F1/00
- H03F2201/32—Indexing scheme relating to modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F2201/3218—Indexing scheme relating to modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion the main amplifier or error amplifier being a feedforward amplifier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
본 발명은 선형 RF 평형 전력 증폭기에 관한 것으로,The present invention relates to a linear RF balanced power amplifier,
RF 평형 전력 증폭기 회로에서 발생하는 왜곡성분을 상쇄시키기 위하여 평형증폭회로를 구성하는 하나의 전력 증폭기1(14) 출력에서 추출한 신호를 활용하여 메인 전력 증폭기2(18)에서 발생하는 왜곡신호를 동시에 상쇄시킬 수 있도록 하며, 또한 왜곡신호의 이득과 위상을 적절하게 조절해 줄 수 있는 선형 RF 평형 전력 증폭기를 제공한다.In order to cancel the distortion component generated by the RF balanced power amplifier circuit, the distortion signal generated by the main power amplifier 2 (18) is simultaneously canceled by utilizing the signal extracted from the output of one power amplifier 1 (14) constituting the balanced amplifier circuit. It also provides a linear RF balanced power amplifier that can properly adjust the gain and phase of the distortion signal.
따라서, 본 발명에 의하면 전체 RF 평형 전력 증폭기 회로에서 발생하는 왜곡신호가 최대한 상쇄된 원하는 선형의 증폭된 출력신호를 얻을 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a desired linear amplified output signal in which distortion signals generated in the entire RF balanced power amplifier circuit are canceled out as much as possible.
평형 증폭기, 왜곡성분, RF 전력 증폭기 Balanced Amplifier, Distortion Component, RF Power Amplifier
Description
도 1은 본 발명의 RF 평형 전력 증폭기 회로의 기본도,1 is a basic diagram of an RF balanced power amplifier circuit of the present invention,
도 2는 본 발명의 다른 실시예로서 위상/진폭 조절회로를 추가한 RF 평형 전력 증폭기 회로도,2 is an RF balanced power amplifier circuit diagram in which a phase / amplitude control circuit is added as another embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 다른 실시예로서 위상/진폭 조절회로를 추가한 RF 평형 전력 증폭기 회로도,3 is an RF balanced power amplifier circuit diagram in which a phase / amplitude control circuit is added as another embodiment of the present invention;
도 4는 도 3의 주신호제거회로에 군지연회로를 적용하여 군지연 정합이 이루어지도록 한 다른 실시예,FIG. 4 is another embodiment of group delay matching by applying a group delay circuit to the main signal removing circuit of FIG. 3; FIG.
도 5는 도 4의 왜곡신호제거회로 및 평형증폭회로에 군지연회로를 적용하여 군지연 정합이 이루어지도록 한 다른 실시예,FIG. 5 illustrates another embodiment in which group delay matching is performed by applying a group delay circuit to the distortion signal removing circuit and the balanced amplifier circuit of FIG.
도 6은 본 발명의 다른 응용예로서 평형증폭회로의 출력에 왜곡 결합기를 설치한 경우의 RF 평형 전력 증폭기 회로도,
도 7은 본 발명의 다른 응용예로서 평형증폭회로의 출력에 위상/진폭 조절회로를 설치한 경우의 RF 평형 전력 증폭기 회로도,
도 8은 본 발명의 다른 응용예로서 평형증폭회로의 출력에 군지연 회로를 설치한 경우의 RF 평형 전력 증폭기 회로도,6 is an RF balanced power amplifier circuit diagram when a distortion coupler is installed at an output of a balanced amplifier circuit as another application example of the present invention;
7 is an RF balanced power amplifier circuit diagram when a phase / amplitude control circuit is provided at an output of a balanced amplifier circuit as another application example of the present invention;
8 is an RF balanced power amplifier circuit diagram when a group delay circuit is provided at an output of a balanced amplifier circuit as another application example of the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 RF 평형 전력 증폭기 회로의 실험결과 그래프로서, 왜곡성분이 제거된 신호 출력을 보여주는 개선 전후의 비교 그래프.9 is a graph of experimental results of the RF balanced power amplifier circuit according to the present invention, and a comparison graph before and after improvement showing a signal output from which distortion components are removed.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10, 110 : 입력 분배기1 11 : 입력 위상/진폭 조절회로10, 110:
12, 112 : 주신호 제거기 13, 113 : 입력 분배기212, 112:
14, 114 : 전력 증폭기1 5, 115 : 출력 분배기14, 114:
16 : 왜곡 위상/진폭 조절회로 17, 38 : 위상/진폭 조절기16: distortion phase /
18, 118 : 전력 증폭기2 19, 119 : 왜곡 결합기18, 118: power amplifier 2 19, 119: distortion combiner
20, 120 : 결합 90° 하이브리드 37, 137 : 오차 증폭기20, 120: combined 90 °
100, 200, 300, 400, 500, 600 : RF 평형 전력 증폭기 회로RF balanced power amplifier circuit: 100, 200, 300, 400, 500, 600
101, 201, 301, 401, 501, 601 : 주신호제거회로101, 201, 301, 401, 501, 601: main signal removing circuit
102, 202, 302, 402, 502, 602 : 왜곡신호제거회로102, 202, 302, 402, 502, 602: distortion signal removing circuit
103, 203, 303, 403, 503, 603 : 평형증폭회로103, 203, 303, 403, 503, 603: balanced amplifier circuit
본 발명은 RF 평형 전력 증폭기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 RF 평형 전력 증폭기 회로에서 발생하는 왜곡성분을 상쇄시키기 위하여 평형증폭회로를 구성하는 하나의 전력 증폭기에서 추출한 신호를 활용하는 선형 RF 평형 전력 증폭기에 대한 것이다.The present invention relates to an RF balanced power amplifier, and more particularly, to a linear RF balanced power amplifier using a signal extracted from one power amplifier constituting a balanced amplifier circuit to cancel the distortion component generated in the RF balanced power amplifier circuit. It is about.
일반적으로 RF 전력 증폭기는 통신 분야를 포함한 다양한 분야에서 이용된다. 이상적인 RF 전력 증폭기의 전달함수는 선형적이다. 이는 RF 전력 증폭기의 입 력에 인가된 신호가 RF 전력 증폭기의 출력단에서 전력 증폭기의 이득만큼 왜곡 없이 증폭되어 나타난다는 의미이다. 그러나 기존의 RF 전력 증폭기는 전달함수에 어느 정도의 비선형성을 포함하고 있으며, 이는 특히 고출력 레벨에서는 아주 큰 영향을 나타낸다. 이러한 비선형성으로 인하여 RF 전력 증폭기는 출력단에는 원하는 신호 외에 혼변조 왜곡신호가 발생한다.In general, RF power amplifiers are used in a variety of fields, including communication. The transfer function of an ideal RF power amplifier is linear. This means that the signal applied to the input of the RF power amplifier is amplified without distortion as much as the gain of the power amplifier at the output of the RF power amplifier. However, conventional RF power amplifiers contain some nonlinearity in the transfer function, which is particularly significant at high power levels. Due to such non-linearity, the RF power amplifier generates intermodulation distortion signals in addition to the desired signals at the output stage.
이러한 RF 전력 증폭기 출력단의 왜곡은 허용범위를 넘어서 발생할 수도 있다. 예를 들어 많은 CDMA(code division multiple access; 부호분할다중접속) 변조와 관련된 표준에서 요구하는 규격을 맞추기 위하여, 전력 증폭기의 출력단에서는 매우 낮은 레벨의 왜곡성분만이 허용된다. 만약 특정 형태의 선형화 및 왜곡 성분 감소기법이 사용되지 않는다면, RF 전력 증폭기는 매우 낮은 효율을 나타낼 것이며, 고가의 부품을 사용해야만 할 것이다. This distortion of the RF power amplifier output stage may occur beyond the allowable range. For example, in order to meet the standards required by standards relating to many code division multiple access (CDMA) modulations, only very low levels of distortion are allowed at the output of the power amplifier. If no form of linearization and distortion component reduction techniques are used, RF power amplifiers will exhibit very low efficiencies and require expensive components.
많은 왜곡 감소 기법은 주 RF 전력 증폭기에서 발생되는 왜곡성분을 제거하기 위해 왜곡 발생기를 사용한다. 이러한 기법은 일반적으로 저전력 왜곡 신호발생기의 비선형 전달함수가 주 RF 전력 증폭기의 비선형 전달함수와 거의 유사하거나 역의 특성을 갖는다는 사실을 가정하고 있다. 비선형 전달함수로 표현되는 왜곡 발생기의 출력신호는 RF 전력 증폭기의 출력에서 발생되는 왜곡신호와 상쇄되는 신호를 발생시키기 위하여 추출되도록 사용된다. 이러한 기법의 단점은 왜곡신호 발생기의 비선형 전달함수가 주 RF 전력 증폭기의 비선형 전달함수와 정확히 같을 때에 왜곡신호의 상쇄가 일어날 수 있다는 것이다. 이러한 비선형 전달함수를 맞추어 주는 것은 매우 어려운 일이다.Many distortion reduction techniques use a distortion generator to remove the distortion component generated by the main RF power amplifier. This technique generally assumes that the nonlinear transfer function of the low power distortion signal generator is almost similar to or inversely the nonlinear transfer function of the main RF power amplifier. The output signal of the distortion generator represented by the nonlinear transfer function is used to be extracted to generate a signal that cancels the distortion signal generated at the output of the RF power amplifier. The disadvantage of this technique is that the distortion signal cancellation can occur when the nonlinear transfer function of the distortion signal generator is exactly the same as the nonlinear transfer function of the main RF power amplifier. It is very difficult to match these nonlinear transfer functions.
또, 다른 왜곡 감소 기법인 피드포워드(Feedforward) 기법을 통하여 왜곡신호 발생기의 비선형 전달함수가 주 RF 전력 증폭기 전달함수와 일치해야 한다는 어려운 조건을 극복할 수 있다. 그 대신 피드포워드 기법은 주 RF 전력 증폭기의 출력신호를 추출하는 방법을 사용한다. 주 RF 전력 증폭기의 출력신호에는 원하는 신호성분 뿐만 아니라 전력 증폭기에서 발생한 왜곡신호가 포함되어 있다. 추출된 주 RF 전력 증폭기의 출력신호는 추출된 전체 시스템의 입력신호와 상쇄적으로 결합되며, 그 결과로 주 RF 전력 증폭기에서 발생한 왜곡신호만 남게 된다. 주신호가 제거된 왜곡신호는 주 RF 전력 증폭기의 출력 단에 추가된 오차 증폭기(Error Power Amplifier)에 의하여 증폭되며, 오차 증폭기의 출력 단에서 주 RF 전력 증폭기의 출력신호와 결합될 때 왜곡신호의 상쇄가 잘 일어날 수 있도록 크기와 위상을 조절해 주어야 한다. 피드포워드 왜곡 감소 기법의 단점은 오차 증폭기의 전력 용량이 주신호가 제거된 왜곡신호의 크기에 의하여 결정된다는 점이다. 또한 RF 전력 증폭기의 출력 신호들이 오차 증폭기를 통해 증폭된 왜곡 신호와 상쇄적으로 결합하기 위해서는 군지연(group delay) 회로를 거쳐야 하며, 이때 RF 전력 증폭기의 신호 감쇄를 동반한다. 피드포워드 기법은 왜곡이 작은 전력 증폭기에 적용되었을 때에는 뛰어난 개선 효과를 나타내지만, 전력 증폭기가 최대 전력 레벨 근처에서 동작하여 과도한 왜곡성분이 발생하는 경우에 적용되면 매우 큰 용량의 오차 증폭기를 요구하게 되며, 이는 많은 응용 사례에 있어서 적용하기에 실용적이지 못하여 불만족스러울 것이다. In addition, the feedforward technique, another distortion reduction technique, overcomes the difficult condition that the nonlinear transfer function of the distortion signal generator must match the transfer function of the main RF power amplifier. Instead, the feedforward technique uses a method of extracting the output signal of the main RF power amplifier. The output signal of the main RF power amplifier contains not only the desired signal components but also the distortion signals generated by the power amplifier. The output signal of the extracted main RF power amplifier is canceled out by combining with the input signal of the extracted whole system. As a result, only the distortion signal generated by the main RF power amplifier remains. The distortion signal from which the main signal is removed is amplified by an error power amplifier added to the output terminal of the main RF power amplifier, and canceled by the distortion signal when combined with the output signal of the main RF power amplifier at the output terminal of the error amplifier. You need to adjust the size and phase so that it works well. A disadvantage of the feedforward distortion reduction technique is that the power capacity of the error amplifier is determined by the magnitude of the distortion signal from which the main signal is removed. In addition, the output signals of the RF power amplifier need to go through a group delay circuit in order to offset the distortion signal amplified by the error amplifier, which is accompanied by a signal attenuation of the RF power amplifier. The feedforward technique shows an excellent improvement when applied to a power amplifier with low distortion, but when the power amplifier operates near the maximum power level and excessive distortion occurs, it requires a very large error amplifier. However, this may be unsatisfactory because it is not practical for many applications.
위에서 언급한 내용과 같이 RF 전력 증폭기의 전체 동작 영역에 대하여 선형 성 개선 효과를 낼 수 있는 선형화 기법의 필요성은 명백한 사실이며, 특히 최대 전력 레벨에서 동작하면서 동시에 용량이 크지 않은 오차 증폭기를 요구하는 경우에 필수적인 기술이다.As mentioned above, the need for a linearization technique that can improve linearity over the entire operating range of an RF power amplifier is obvious, especially when operating at full power levels and at the same time requiring a small capacity error amplifier. Is an essential skill.
또한 평형 증폭기 또는 평형 구조의 RF 회로는 우수한 입출력 반사 특성 및 격리 특성을 가져서, 전체 증폭기 또는 RF 시스템의 안정성을 제고하기 위해 일반적으로 많이 채택되는 구조이다.In addition, a balanced amplifier or a balanced RF circuit has excellent input / output reflection characteristics and isolation characteristics, and is a structure generally adopted to improve the stability of the entire amplifier or RF system.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, The present invention has been made to solve the conventional problems as described above,
본 발명의 목적은 평형증폭회로를 구성하는 하나의 전력 증폭기1 출력에서 추출한 신호를 활용하여 메인 전력 증폭기2에서 발생하는 혼변조 왜곡성분을 최대한 감쇄시켜 RF 평형 전력 증폭기 회로의 출력으로 원하는 선형성의 증록된 신호를 얻도록 하는데 있다. An object of the present invention is to attenuate the intermodulation distortion generated in the main power amplifier 2 to the maximum by using the signal extracted from the output of one
본 발명의 다른 목적은 주신호가 제거된 왜곡신호를 원하는 레벨까지 증폭할 때, 주신호가 제거된 왜곡신호를 메인 전력 증폭기2의 출력단 또는 평형증폭회로의 출력단에 설치된 왜곡 결합기를 통해 인가하여 RF 평형 전력 증폭기 회로 전체에서 발생하는 왜곡 성분을 감소시키도록 함으로써, 전력 증폭기1의 출력 단에 추가적인 왜곡 신호 결합기를 필요로 하지 않도록 하는 데 있다. Another object of the present invention is to amplify the distortion signal from which the main signal is removed to a desired level, by applying the distortion signal from which the main signal has been removed through a distortion coupler installed at the output terminal of the main power amplifier 2 or the output terminal of the balanced amplifier circuit. By reducing the distortion component that occurs throughout the amplifier circuit, it is possible to eliminate the need for an additional distortion signal combiner at the output stage of the
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선형 RF 평형 전력 증폭기는, Linear RF balanced power amplifier of the present invention for achieving the above object,
RF 입력신호(21)를 받아서 두 경로로 신호(22)(23)를 분배하여 후단의 주신호 제거기(12) 및 입력 분배기2(13)로 전달하는 입력 분배기1(10)과, 상기 입력 분배기1(10)의 후단에 연결되며 상기 입력 분배기1(10)로부터 전달된 입력신호(22)와 후단의 출력 분배기(15)에서 추출된 신호(27)를 합성하여 주신호가 상쇄된 왜곡신호를 출력하는 주신호 제거기(12)와, 상기 입력 분배기1(10)의 후단에 연결되며 상기 입력 분배기1(10)로부터 추출된 입력신호(23)를 전달받아 두 출력을 통하여 후단의 전력 증폭기1(14) 및 전력 증폭기2(18)로 신호(25)(30)를 전달하는 입력 분배기2(13)와, 상기 입력 분배기2(13)의 일측 출력에 연결되며 상기 입력 분배기2(13)에서 분배된 신호(25)를 증폭하는 전력 증폭기1(14)과, 상기 전력 증폭기1(14)에 의해 증폭된 신호(26)를 추출하여 상기 주신호 제거기(12)로 출력시키는 출력 분배기(15)를 포함하는 주신호제거회로(101)와; 상기 주신호 제거기(12)와 입력 분배기2(13)와 전력 증폭기1(14)과 출력분배기(15)를 포함하며, 상기 주신호 제거기(12)의 후단에 연결되며 상기 주신호 제거기(12)로부터 입력된 왜곡신호(28)를 증폭하는 오차 증폭기(37)와, 상기 입력 분배기2(13)의 타측 출력에 연결되며 상기 입력 분배기2(13)에서 분배된 신호(30)를 증폭하는 전력 증폭기2(18)와, 상기 전력 증폭기2(18) 및 오차 증폭기(37)에 연결되며 상기 전력 증폭기2(18)에 의해 증폭된 신호(32)와 상기 오차 증폭기(37)에 의해 증폭된 왜곡신호(29)를 입력으로 받아 결합된 두 신호를 출력하는 왜곡 결합기(19)와, 상기 출력 분배기(15) 및 왜곡 결합 기(19)에 연결되며 상기 왜곡 결합기(19)를 통해 전달되는 두 신호(29)(32)가 결합된 출력신호(33)와 상기 출력 결합기(15)의 출력 신호(34)를 합성하여 RF 평형 전력 증폭기 회로(100)의 출력(35)으로 왜곡신호의 상쇄가 최대로 이루어진 합성된 신호를 출력하는 결합 90° 하이브리드(20)를 포함하는 왜곡신호제거회로(102)와; 상기 입력 분배기2(13)와 전력 증폭기1(14)과 출력 분배기(15)와 전력 증폭기2(18)와, 왜곡 결합기(19)와, 결합 90° 하이브리드(20)를 포함하는 평형증폭회로(103)를 포함하여서 이루어진 RF 평형 전력 증폭기 회로(100)를 제공함을 특징으로 한다.An input divider 1 (10) which receives the
또한 본 발명의 선형 RF 평형 전력 증폭기는, In addition, the linear RF balanced power amplifier of the present invention,
RF 입력신호(21)를 받아서 두 경로로 신호(22)(23)를 분배하여 후단의 주신호 제거기(12) 및 입력 분배기2(13)로 전달하는 입력 분배기1(10)와, 상기 입력 분배기1(10)의 후단에 연결되며 상기 입력 분배기1(10)로부터 전달된 입력신호(22)와 후단의 출력 분배기(15)에서 추출된 신호(27)를 합성하여 주신호가 상쇄된 왜곡신호를 출력하는 주신호 제거기(12)와, 상기 입력 분배기1(10)의 후단에 연결되며 상기 입력 분배기1(10)로부터 추출된 입력신호(23)의 위상과 진폭을 조절하여 출력하는 입력 위상/진폭 조절회로(11)와, 상기 입력 위상/진폭 조절회로(11)의 후단에 연결되며 두 출력을 통하여 후단의 전력 증폭기1(14) 및 전력 증폭기2(18)로 신호(25)(30)를 전달하는 입력 분배기2(13)와, 상기 입력 분배기2(13)의 일측 출력에 연결되며 입력 분배기2(13)의 일측 출력으로 분배되는 신호(25)의 위상과 진폭을 조절하는 위상/진폭 조절기(38), 상기 위상/진폭 조절기(38)의 후단에 연결되며 상기 위상/진폭 조절기(38)에 의해 위상과 진폭이 조절된 신호를 증폭하는 전력 증폭기1(14)과, 상기 전력 증폭기1(14)에 의해 증폭된 신호(26)를 추출하여 상기 주신호 제거기(12)로 출력시키는 출력 분배기(15)를 포함하는 주신호제거회로(201)와; 상기 주신호 제거기(12)와 입력 분배기2(13)와 위상/진폭 조절기(38)와 전력 증폭기1(14)과 출력분배기(15)를 포함하며, 상기 주신호 제거기(12)의 후단에 연결되며 상기 주신호 제거기(12)로부터 입력된 왜곡신호(28)의 위상과 진폭을 조절하는 왜곡 위상/진폭 조절회로(16)와, 상기 왜곡 위상/진폭 조절회로(16)의 후단에 연결되며 상기 왜곡 위상/진폭 조절회로(16)로부터 입력된 왜곡신호를 증폭하는 오차 증폭기(37)와, 상기 입력 분배기2(13)의 타측 출력에 연결되며 상기 입력 분배기2(13)에서 분배된 신호(30)의 위상과 진폭을 조절하는 위상/진폭 조절기(17)와, 상기 위상/진폭 조절기(17)의 후단에 연결되며 상기 위상/진폭 조절기(17)의 출력신호(31)를 증폭하는 전력 증폭기2(18)와, 상기 전력 증폭기2(18) 및 오차 증폭기(37)에 연결되며 상기 전력 증폭기2(18)에 의해 증폭된 신호(32)와 상기 오차 증폭기(37)에 의해 증폭된 왜곡신호(29)를 입력으로 받아 결합된 두 신호를 출력하는 왜곡 결합기(19)와, 상기 출력 분배기(15) 및 왜곡 결합기(19)에 연결되며 상기 왜곡 결합기(19)를 통해 전달되는 두 신호(29)(32)가 결합된 출력신호(33)와 상기 출력 결합기(15)의 출력 신호(34)를 합성하여 RF 평형 전력 증폭기 회로(200)의 출력(35)으로 왜곡신호의 상쇄가 최대로 이루어진 합성된 신호를 출력하는 결합 90° 하이브리드(20)를 포함하는 왜곡신호제거회로(202)와, 상기 입력 분배기2(13)와 위상/진폭 조절기((38)(17)와 전력 증폭기1(14)과 출력 분배기(15)와 전력 증폭기 2(18)와, 왜곡 결합기(19)와, 결합 90° 하이브리드(20)를 포함하는 평형증폭회로(203)를 포함하여서 이루어지는 RF 평형 전력 증폭기 회로(200)를 제공함을 특징으로 한다.An input divider 1 (10) which receives the
또한 본 발명의 선형 RF 평형 전력 증폭기는,In addition, the linear RF balanced power amplifier of the present invention,
입력 분배기2(13)와 전력 증폭기1(14) 사이에 설치된 위상/진폭 조절기(38)가 생략된 RF 평형 전력 증폭기 회로(300)를 구성할 수도 있다.It is also possible to construct an RF balanced
또한 본 발명의 선형 RF 평형 전력 증폭기는, In addition, the linear RF balanced power amplifier of the present invention,
입력 분배기1(10)에서 분기된 입력신호(22) 및 출력 결합기(15)에서 추출된 신호(27)의 군지연 시간 정합을 위해 입력 분배기1(10)의 출력과 주신호 제거기(12)의 입력측 사이에 군지연 회로(41)를 설치한 주신호제거회로(401)를 구성함으로써 주신호 제거기(12)에서의 주신호 제거 가능대역을 보다 넓일 수 있는 RF 평형 전력 증폭기 회로(400)를 제공함을 특징으로 한다. In order to match the group delay time of the
또한 본 발명의 선형 RF 평형 전력 증폭기는, In addition, the linear RF balanced power amplifier of the present invention,
왜곡결합기(19)의 두 입력신호인 주신호가 제거된 왜곡신호(29)와 전력증폭기2(18)의 출력신호 사이의 군지연 시간 정합을 위하여 출력 분배기(15)와 결합 90° 하이브리드(20)사이에 저손실 군지연 회로(51)를 설치함과 동시에 입력 분배기2(13)의 출력(30)과 위상/진폭 조절기(17) 사이에 군지연 회로(61)를 설치한 왜곡신호제거회로(502) 및 평형증폭회로(503)를 구성함으로써 출력(35)으로 왜곡신호의 상쇄가 최대로 이루어진 원하는 선형성의 증폭신호를 얻을 수 있는 RF 평형 전력 증폭기 회로(500)를 제공함을 특징으로 한다.90 °
또한 본 발명의 다른 용례로써, In addition, as another application of the present invention,
RF 입력신호(121)를 받아서 두 경로로 신호(122)(123)를 분배하여 후단의 주신호 제거기(112) 및 입력 분배기2(113)로 전달하는 입력 분배기1(110)과, 상기 입력 분배기1(110)의 후단에 연결되며 상기 입력 분배기1(110)로부터 전달된 입력신호(122)와 후단의 출력 분배기(115)에서 추출된 신호(127)를 합성하여 주신호가 상쇄된 왜곡신호를 출력하는 주신호 제거기(112)와, 상기 입력 분배기1(110)의 후단에 연결되며 상기 입력 분배기1(110)로부터 추출된 입력신호(123)를 전달받아 두 출력을 통하여 후단의 전력 증폭기1(114) 및 전력 증폭기2(118)로 신호(125)(130)를 전달하는 입력 분배기2(113)와, 상기 입력 분배기2(113)의 일측 출력에 연결되며 상기 입력 분배기2(113)에서 분배된 신호(125)를 증폭하는 전력 증폭기1(114)과, 상기 전력 증폭기1(114)에 의해 증폭된 신호(126)를 추출하여 상기 주신호 제거기(112)로 출력시키는 출력 분배기(115)를 포함하는 주신호제거회로(601)와; 상기 입력 분배기2(113)와 전력 증폭기1(114)와 출력 분배기(115)를 포함하며, 상기 입력 분배기2(113)의 타측 출력에 연결되며 상기 입력 분배기2(113)에서 분배된 신호(130)를 증폭하는 전력 증폭기2(118)와, 상기 출력 분배기(115) 및 전력 증폭기2(118)에 연결되며 상기 전력 증폭기(118)를 통해 전달되는 증폭된 신호(132) 및 상기 출력 분배기(115)를 통해 전달되는 증폭된 신호(134)를 결합하여 후단의 왜곡 결합기(119)로 결합된 합성신호(135)를 출력하는 결합 90° 하이브리드(20)를 포함하는 평형증폭회로(603)와; 상기 주신호 제거기(112)와 입력 분배기2(113)와 전력 증폭기1, 2(114)(118)와 출력 분배기(115)와 결합 90° 하이브리드(120)를 포함하 며, 상기 주신호 제거기(112)의 후단에 연결되며 상기 주신호 제거기(112)로부터 입력된 왜곡신호(128)를 증폭하는 오차 증폭기(137)와, 상기 결합 90° 하이브리드(120) 및 오차 증폭기(37)에 연결되며 상기 결합 90° 하이브리드(120)로부터 전달되는 결합된 합성신호(135) 및 상기 오차 증폭기(137)로부터 전달되는 증폭된 왜곡신호(129)를 입력으로 받아서 그의 출력(138)으로 왜곡신호의 상쇄가 최대로 이루어진 합성된 신호를 출력하는 왜곡 결합기(119)를 포함하는 왜곡신호제거회로(602)를 포함하여서 이루어진 .RF 평형 전력 증폭기 회로(600)를 제공함을 특징으로 한다.An input divider 1 (110) receiving the
이하, 본 발명을 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in more detail.
도 1은 RF 평형 전력 증폭기 회로(100)의 최종 출력에서 발생하는 왜곡을 감소시키기 위하여 전력 증폭기1(14)에서 발생하는 왜곡신호를 추출하여 활용함으로써 출력 효율을 개선시킨 선형 RF 평형 전력 증폭기의 기본이 되는 회로를 예시한 블록도이다. 도 2 내지 도 8은 본 발명의 기본 회로를 응용한 여러 형태의 다른 실시예를 예시한 회로 블록도이고, 도 9는 본 발명에 따른 선형 RF 평형 증폭기 회로의 비교실험결과 그래프이다.FIG. 1 illustrates the basics of a linear RF balanced power amplifier which improves output efficiency by extracting and using a distortion signal generated by
도시한 바와 같이 본 발명의 선형 RF 평형 전력 증폭기는, As shown the linear RF balanced power amplifier of the present invention,
RF 입력신호(21)에서 주신호를 제거하는 주신호제거회로(101)와, RF 입력신호(21)를 증폭하는 평형증폭회로(103)와, 출력분배기(15)에서 추출한 왜곡신호를 활용하여 평형증폭회로(103)의 출력에서 발생하는 왜곡성분을 감소시켜 주는 왜곡신호제거회로(102)의 기본 구성을 갖는 RF 평형 전력 증폭기 회로(100) 및 이의 응 용 회로인 RF 평형전력 증폭기 회로(200)(300)(400)(500)로도 구성할 수 있다.By using the main
상기 RF 평형 전력 증폭기 회로(100)를 구성하는 주신호제거회로(101)는, The main
RF 입력신호(21)를 받아서 두 경로로 입력신호(22)(23)를 분배하여 후단의 주신호 제거기(12) 및 입력 분배기2(13)로 신호를 분배하여 전달하는 입력 분배기1(10)를 구비하며, 상기 입력 분배기1(10)의 후단에는 주신호 제거기(12)와 입력 분배기2(13)가 연결 구비되는데, 상기 주신호 제거기(12)는 상기 입력 분배기1(10)로부터 전달된 입력신호(22)와 후단의 출력 분배기(15)에서 추출된 신호(27)를 합성하여 주신호가 상쇄된 왜곡신호를 만들어 낸다. 그리고 상기 입력분배기2(13)는 상기 입력 분배기1(10)로부터 추출된 입력신호(23)를 전달받아 그의 두 출력을 통하여 후단의 전력 증폭기1(14) 및 전력 증폭기2(18)로 증폭된 신호(25)(30)를 출력한다. 상기 입력 분배기2(13)의 두 출력에는 전력 증폭기1(14)과 전력 증폭기(18)이 연결되는데, 상기 입력 분배기2(13)의 일측 출력에 연결된 전력 증폭기1(14)은 상기 입력 분배기2(13)에서 분배된 신호(25)를 증폭하여 후단에 연결된 출력 분배기(15)로 증폭된 신호(26)를 전달하며, 상기 입력 분배기2(13)의 타측 출력에 연결되는 전력 증폭기2(18)는 상기 입력 분배기2(13)에서 분배 출력된 신호(30)를 증폭하여 후단에 연결된 왜곡 결합기(19)로 증폭된 신호(32)를 전달한다. An input divider 1 (10) which receives the
상기 RF 평형 전력 증폭기 회로(100)를 구성하는 평형증폭회로(103)는, The
상기 주신호제거회로(101)을 구성하는 입력 분배기2(13)와 전력 증폭기1(14)과 출력 결합기(15)를 포함한다. 그리고 상기 입력 분배기2(13)의 타측 출력에 연결되는 전력 증폭기2(18)를 구비한다. 상기 전력 증폭기2(18)는 상기 입력 분배기 2(13)에서 분배된 신호(30)를 증폭하여 후단에 연결된 왜곡 결합기(19)로 증폭된 신호(32)를 전달한다. 그리고 상기 전력 증폭기2(18) 및 오차 증폭기(37)에 연결되는 왜곡 결합기(19)를 구비한다. 상기 왜곡 결합기(19)는 상기 전력 증폭기2(18)를 통해 전달되는 증폭된 신호(32)와 상기 오차 증폭기(37)를 통해 전달되는 증폭된 왜곡신호(29)를 입력으로 받아서 그의 출력으로 결합된 신호(33)를 출력한다. 그리고 상기 출력 분배기(15) 및 왜곡 결합기(19)에 연결되는 결합 90° 하이브리드(20)를 구비하는데, 상기 결합 90° 하이브리드(20)는 상기 왜곡 결합기(19)를 통해 전달되는 두 신호(29)(32)가 결합된 신호(33)와 상기 출력 결합기(15)를 통해 전달되는 증폭된 신호(34)를 합성한다.And an input divider 2 (13), a power amplifier 1 (14) and an output combiner (15) constituting the main signal removing circuit (101). And a power amplifier 2 (18) connected to the output of the other side of the input divider (2). The power amplifier 2 18 amplifies the
상기 RF 평형 전력 증폭기 회로(100)를 구성하는 왜곡신호제거회로(102)는,The distortion signal removing circuit 102 constituting the RF balanced
상기 주신호제거회로(101)를 구성하는 입력 분배기2(13)와 전력 증폭기1(14)과 출력 분배기(15)와 주신호 제거기(12)를 포함한다. 그리고 상기 평형증폭회로(103)를 구성하는 입력 분배기2(13)와 전력 증폭기1(14)과 출력 분배기(15)와 전력 증폭기2(18)와 왜곡 결합기(19)와 결합 90° 하이브리드(20)를 포함한다. 그리고 상기 주신호 제거기(12)와 왜곡 결합기(19)의 사이에 설치되는 오차 증폭기(37)를 포함하여 이루어진다. 상기 오차 증폭기(37)에서는 상기 주신호 제거기(12)로부터 전달되는 주신호가 제거된 왜곡신호(28)를 증폭하여 증폭된 신호(29)를 그의 출력에 연결된 왜곡 결합기(19)로 전달한다. 상기 왜곡 결합기(19)에서는 입력된 두 신호(29)(32)를 결합해서 결합된 신호(33)를 그의 출력에 연결된 결합 90° 하이브리드(20)로 전달한다. 상기 결합 90° 하이브리드(20)에서는 상기 왜곡 결합기(19) 를 통하여 전달된 신호(33)와 상기 출력 분배기(15)를 통하여 전달되는 신호(34)를 결합 합성하여 출력한다. 따라서 RF 평형 전력 증폭기 회로(100)의 최종 출력(35)에는 왜곡신호의 상쇄가 최대로 이루어진 원하는 선형성의 RF 증폭신호가 출력된다. And an input divider 2 (13), a power amplifier 1 (14), an output divider (15), and a main signal remover (12) constituting the main signal removal circuit (101). And a 90 °
여기서 본 발명의 선형 RF 평형 전력 증폭기는 이득 및 효율을 높이기 위한 여러 형태의 변형된 회로를 구성할 수 있는데, 도 2 및 도 3의 예시와 같이 위상/진폭 조절회로를 적용하여 이득과 효율이 개선된 선형 RF 평형 전력 증폭기를 구현할 수 있다.Here, the linear RF balanced power amplifier of the present invention can configure various types of modified circuits for increasing gain and efficiency, and the gain and efficiency are improved by applying a phase / amplitude control circuit as shown in FIGS. 2 and 3. Linear RF balanced power amplifier can be implemented.
도시한 바와 같이 입력 분배기1(10)과 입력 분배기2(13)의 사이에 입력 위상/진폭 조절회로(11)를 추가하는 경우는 상기 입력 분배기1(10)에서 추출된 입력신호(23)의 위상과 진폭을 조절할 수 있으므로 그로 인해 주신호 제거기(12)에서의 주신호 제거 효율을 높일 수 있고, 또한 RF 평형 전력 증폭기 회로의 최종 출력 효율을 높일 수 있다. As shown in the drawing, when the input phase /
바람직하게는 도 2의 예시와 같이 입력 분배기1(10)과 입력 분배기2(13)의 사이에 입력 위상/진폭 조절회로(11)를 설치함과 동시에 주신호 제거기(12)와 오차 증폭기(37) 사이에 위상/진폭 조절회로(16)를 설치하고, 전력 증폭기1(14)과 전력 증폭기2(18)의 각 입력단에 위상/진폭 조절기((38)(17)를 설치하여 RF 평형 전력 증폭기 회로(200)를 구성하거나, 또는 도 3의 예시와 같이 입력 분배기1(10)과 입력 분배기2(13)의 사이에 입력 위상/진폭 조절회로(11)를 설치함과 동시에 주신호 제거기(12)와 오차 증폭기(37) 사이에 위상/진폭 조절회로(16)를 설치하고, 전력 증폭기2(18)의 입력단에만 위상/진폭 조절기(17)를 설치함으로써 RF 평형 전력 증폭기 회로(300)를 구성함으로써, 최종 출력단(35)에서 왜곡 신호가 최대한 상쇄된 원하는 신호를 얻도록 회로를 구성할 수 있다.Preferably, as shown in FIG. 2, an input phase /
이득과 효율이 개선된 본 발명의 선형 RF 평형 전력 증폭기를 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. The linear RF balanced power amplifier of the present invention having improved gain and efficiency will be described in detail with reference to FIG.
도 1 도시의 RF 평형 전력 증폭기 회로(100) 구성 중, 입력 분배기2(13)의 앞단에 입력 위상/진폭 조절회로(11)를 설치하고, 오차 증폭기(37)의 앞단에 왜곡 위상/진폭 조절회로(16)를 설치하며, 두 전력 증폭기1, 2(14)(18)의 각 앞단에 위상/진폭 조절기(38)(17)을 각각 설치하여서 이득과 효율이 개선되도록 RF 평형 전력 증폭기 회로(200)를 구성한다. 동 RF 평형 전력 증폭기 회로(200)는 주신호제거회로(201)와 왜곡신호제거회로(202)와 평형증폭회로(203)로 구성된다. In the RF balanced
동 RF 평형 전력 증폭기 회로(200)를 구성하는 상기 주신호 제거회로(201)는, The main
입력 분배기1(10)과 주신호 제거기(12)와 RF 입력신호(21)를 받아서 두 경로로 신호(22)(23)를 분배하여 후단의 주신호 제거기(12) 및 입력 분배기2(13)로 신호를 전달하는 입력 분배기1(10)를 구비하며, 그리고 상기 입력 분배기1(10)의 후단에 연결되며 상기 입력 분배기1(10)로부터 전달된 입력신호(22)와 후단의 출력 분배기(15)에서 추출된 신호(27)를 합성하여 주신호가 상쇄된 왜곡신호를 출력하는 주신호 제거기(12)를 구비한다. 그리고 상기 입력 분배기1(10)의 후단에 연결되며 상기 입력 분배기1(10)로부터 추출된 입력신호(23)의 위상과 진폭을 조절하여 출력 하는 입력 위상/진폭 조절회로(11)를 구비하며, 상기 입력 위상/진폭 조절회로(11)의 후단에 연결되며 두 출력을 통하여 후단의 전력 증폭기1(14) 및 전력 증폭기2(18)로 신호(25)(30)를 전달하는 입력 분배기2(13)를 구비한다. 그리고 상기 입력 분배기2(13)의 일측 출력에 연결되며 입력 분배기2(13)의 일측 출력으로 출력되는 신호(25)의 위상과 진폭을 조절하는 위상/진폭 조절기(38)를 구비하며, 상기 위상/진폭 조절기(38)의 후단에 연결되며 상기 위상/진폭 조절기(38)에 의해 위상과 진폭이 조절된 신호를 증폭하는 전력 증폭기1(14)를 구비한다. 그리고 상기 전력 증폭기1(14)에 의해 증폭된 신호(26)를 추출하여 상기 주신호 제거기(12)로 출력시키는 출력 분배기(15)를 포함한다.It receives the input divider 1 (10), the
동 RF 평형 전력 증폭기 회로(200)를 구성하는 상기 왜곡신호제거회로(202)는,The distortion signal removing circuit 202 constituting the same RF balanced
상기 주신호 제거기(12)와 입력 분배기2(13)와 위상/진폭 조절기(38)와 전력 증폭기1(14)과 출력분배기(15)를 포함하며, 상기 주신호 제거기(12)의 후단에 연결되며 상기 주신호 제거기(12)로부터 입력된 왜곡신호(28)의 위상과 진폭을 조절하는 왜곡 위상/진폭 조절회로(16)를 구비한다. 그리고 상기 왜곡 위상/진폭 조절회로(16)의 후단에 연결되며 상기 왜곡 위상/진폭 조절회로(16)로부터 입력된 왜곡신호를 증폭하는 오차 증폭기(37)를 구비한다. 그리고 상기 입력 분배기2(13)의 타측 출력에 연결되며 상기 입력 분배기2(13)에서 분배된 신호(30)의 위상과 진폭을 조절하는 위상/진폭 조절기(17)를 구비하며, 상기 위상/진폭 조절기(17)의 후단에 연결되며 상기 위상/진폭 조절기(17)에 의해 위상과 진폭이 조절된 신호(31)를 증폭 하는 전력 증폭기2(18)를 구비한다. 그리고 상기 전력 증폭기2(18) 및 오차 증폭기(37)에 연결되며 상기 전력 증폭기2(18)에 의해 증폭된 신호(32)와 상기 오차 증폭기(37)에 의해 증폭된 왜곡신호(29)를 입력으로 받아 두 신호(29)(32)를 결합하여 그의 출력으로 결합된 신호(33)를 출력하는 왜곡 결합기(19)를 구비하며, 상기 출력 분배기(15) 및 왜곡 결합기(19)에 연결되며 상기 왜곡 결합기(19)를 통해 전달되는 신호(33)와 상기 출력 결합기(15)를 통해 전달되는 신호(34)를 합성하여 그의 출력(35)으로 왜곡신호의 상쇄가 최대로 이루어진 합성된 신호를 출력하는 결합 90° 하이브리드(20)를 구비한다.The
동 RF 평형 전력 증폭기 회로(200)를 구성하는 상기 평형증폭회로(203)는,The
상기 입력 분배기2(13)와 위상/진폭 조절기((38)(17)와 전력 증폭기1(14)과 출력 분배기(15)와 전력증폭기2(18)와, 왜곡 결합기(19)와, 결합 90° 하이브리드(20)를 포함한다.The input divider 2 (13) and phase / amplifier (38) (17), power amplifier 1 (14), output divider (15), power amplifier (2) 18, distortion combiner (19), combined 90 ° 20 hybrid.
한편, 본 발명의 선형 RF 평형 전력증폭기 회로에는 도 4 내지 도 5의 예시와 같이 신호의 군지연 시간 정합을 위해 군지연 회로 등을 추가 설치할 수 있다. Meanwhile, in the linear RF balanced power amplifier circuit of the present invention, a group delay circuit or the like may be additionally installed to match the group delay time of the signal as illustrated in FIGS. 4 to 5.
즉, 도 4의 선형 RF 평형 전력 증폭기 회로(400) 예시와 같이 입력 분배기1(10)의 출력과 주신호 제거기(12)의 입력측 사이에 군지연 회로(41)를 설치할 수 있다. 그러면 입력 분배기1(10)에서 분기되는 입력신호(22) 및 출력 분배기(15)에서 추출되는 신호(27)의 군지연 시간 정합을 통하여 주신호 제거 가능대역을 보다 넓힐 수 있다. That is, as shown in the linear RF balanced
또한 도 5의 선형 RF 평형 전력 증폭기 회로(500) 예시와 같이 출력 분배 기(15)의 출력과 결합 90° 하이브리드(20)의 입력 사이에 저손실 군지연 회로(51)를 설치함과 동시에 입력 분배기2(13)와 전력증폭기2(18) 사이에 군지연 회로(61)를 설치하면, 왜곡 결합기(19)의 두 입력신호인 주신호가 제거된 왜곡신호(29)와 전력 증폭기2(18)의 출력신호 사이의 지연시간을 정합을 통하여 왜곡성분 제거 가능대역을 보다 넓힐 수 있다.In addition, as shown in the linear RF balanced
이와 같은 구성을 이루는 본 발명의 선형 RF 평형 전력 증폭기에 RF 입력신호(21)가 인가되어 최종 출력(35)으로 왜곡성분이 제거된 선형의 증폭된 신호가 출력되는 과정을 도 3 도시의 RF 평형 전력 증폭기 회로(300)를 일예로 설명한다.3 shows a process of outputting a linear amplified signal from which a distortion component is removed to the
RF 평형 전력 증폭기 회로(300)에 RF 입력신호(21)가 인가되면, 주신호제거회로(301)를 구성하는 입력 분배기1(10)에 의해서 RF 입력신호(21)는 두 경로로 분기된다. 즉 입력 분배기1(10)에서 추출된 일부 입력신호(23)는 입력 위상/진폭 조절회로(11)로 전달되어 신호의 위상과 진폭이 조절된다. 또한 분기된 나머지 입력신호(22)는 주신호 제거기(12)로 전달된다. When the
상기 입력 위상/진폭 조절회로(11)에서는 인가된 입력신호(23)의 위상과 진폭을 조절하여 조절된 신호(24)를 그의 출력으로 내 보낸다. 이 신호(24)는 상기 입력 위상/진폭 조절회로(11)와 연결된 입력 분배기2(13)로 입력되는데 이 입력 분배기2(13)에서는 두 개의 출력을 통하여 두 신호(25)(30)를 분배 출력한다. 즉 두 개로 신호(25)(30)를 분배하여 각각 후단의 평형 증폭소자인 전력 증폭기1, 2(14)(18)에 전달한다.The input phase /
예를 들어 도 2~5를 보면, 본 발명의 RF 평형 전력증폭기 회로(200~500)에 는 전력 증폭기1(14)과 전력 증폭기2(18)의 두 평형 증폭소자가 설치되는데, 좀 더 구체적으로는 입력 분배기2(13)는 입력 위상/진폭 조절회로(11)에서 인가되는 위상과 진폭이 조절된 신호(24)를 대칭적으로 분배하고 있음을 알 수 있다. 즉 같은 진폭으로 분배된 신호(25)(30)를 전력 증폭기1(14)과 전력 증폭기2(18)에 전달해 준다. 그런데 여기서 대칭적인 분배 대신에 입력 분배기2(13)에서는 입력 위상/진폭 조절회로(11)의 조절된 신호(24)를 대칭이 아닌 비대칭으로 분배하고 서로 다른 진폭의 신호를 두 전력 증폭기1, 2(14)(18)로 전달할 수도 있을 것이다. For example, referring to FIGS. 2 to 5, two balanced amplifiers of power amplifier 1 (14) and power amplifier 2 (18) are installed in the RF balanced
전력 증폭기1(14)에서 증폭된 신호(26)는 출력 분배기(15)를 통해 일부의 신호가 추출되어 주신호 제거기(12)로 전달된다. 이렇게 출력 분배기(15)에 의해 추출된 신호(27)에는 상기 전력 증폭기1(14)에서 증폭되는 과정에서 발생한 많은 왜곡성분을 포함하고 있다. 출력 분배기(15)에서 추출된 신호(27)는 주신호 제거기(12)로 인가되어 입력 분배기1(10)에서 전달된 입력신호(22)와 합성된다. 이때 상기 입력 위상/진폭 조절회로(11)의 조절을 통해 출력 분배기(15)에서 추출되는 신호의 위상과 진폭을 조절할 수 있다. 따라서 주신호 제거기(12)의 출력에는 두 신호(22)(27)의 차이 또는 왜곡성분만 남게 된다. 즉 입력 위상/진폭 조절회로(11)의 조절에 의해 출력 분배기(15)에서 추출되는 신호(27)의 이득과 위상이 입력 분배기1(10)에서 전달된 입력신호(22)와 상쇄적으로 결합하여 주신호 제거기(12)의 출력에는 두 신호(22)(27)의 차이 또는 왜곡성분만 남게 되는 것이다. 이러한 위상/진폭 조절회로를 조절하는 기법을 통해 본 발명에서 제안하는 목적이 여하히 달성될 수 있는 것이다. The
상기 주신호 제거기(12)를 통해 주신호가 제거된 왜곡신호(28)는 이어 설치된 왜곡 위상/진폭 조절회로(16)로 바로 인가된다. 이렇게 RF 평형 전력 증폭기 회로 내부의 이득 분산 정도와, 오차증폭기(37) 및 왜곡 위상/진폭 조절회로(16)의 조절 후 값에 따라 충분히 원하는 크기의 왜곡성분을 만들어 낼 수 있다.The
상기 왜곡 위상/진폭 조절회로(16)의 출력에는 위상과 진폭이 조절된 왜곡신호가 출력되는데, 이 왜곡신호는 그 뒷단의 오차 증폭기(37)를 거치면서 신호증폭되어 전력 증폭기2(18)의 출력단에 설치된 왜곡 결합기(19)에 인가된다. At the output of the distortion phase /
상기 왜곡 결합기(19)에서는 입력 분배기2(13)로부터 위상/진폭 조절기(17) 및 전력 증폭기2(18)를 거치면서 위상과 진폭이 조정되고 크기가 증폭된 신호(32)가 입력되고, 동시에 상기 오차 증폭기(37)에서 증폭된 왜곡신호(29)가 입력된다. 여기서는 입력된 두 신호(29)(32)의 결합이 이루어져 그의 출력으로 결합된 신호(33)가 출력된다. 이 신호(33)는 그의 후단에 연결된 결합 90° 하이브리드(20)의 일측 입력으로 인가된다. 그러면 이 결합 90° 하이브리드(20)에서는 상기 출력 분배기(15)에서 전달되는 출력신호(34)와 상기 왜곡 결합기(19)에서 전달되는 신호를 결합 합성시켜 출력하게 되는데, RF 평형 전력 증폭기 회로(300)의 최종 출력(35)에는 왜곡성분이 최대한 상쇄된 선형의 증폭된 신호만이 출력된다. 이때 왜곡 위상/진폭 조절회로(16)의 이득과 위상은 RF 평형 전력 증폭기 회로(300)의 출력(35)에서 왜곡신호의 상쇄가 최대한 일어날 수 있도록 조절되어야 한다. In the
한편, 입력 위상/진폭 조절회로(11)와 왜곡 위상/진폭 조절회로(16)의 이득과 위상을 조절하는 방법은 이 분야의 관용기술로서 여러 가지 경험상의 고려 사항 들을 생각하여 적절한 기법을 사용할 수 있을 것이므로 이의 상세한 설명은 생략한다. 그리고 다른 관점에서 보면 회로망 분석기를 통한 RF 평형 전력증폭기 회로의 루프 신호 제거과정에서 결합 90° 하이브리드(20)의 종단 단자(36)에서 신호 상세 정도를 관찰할 수 있다. 이러한 회로망 분석기를 통한 RF 평형 전력증폭기 회로의 루프 신호 제거 측정과정에서 왜곡 위상/진폭 조절회로(17)는 결합 90° 하이브리드(20)의 종단 단자(36)의 신호가 최소가 되도록 조절될 수 있으므로, 이러한 과정에서 상기 종단 단자(36)은 격리단자의 역할을 하므로 전체 회로의 동작에 영향을 주지 않고 평형증폭기회로(303)의 이득, 위상, 군지연 정합 정도를 확인할 수 있다.On the other hand, a method of adjusting the gain and phase of the input phase /
그리고 도 4에서는 군지연시간이 정합된 주신호제거회로(401)를 포함하는 RF 평형 전력 증폭기 회로(400)의 실시예를 도시하고 있다. 동 도면에 나타난 구성요소들은 도 1에 예시한 구성요소들과 같다는 것을 나타내기 위하여 같은 부호를 사용하고 있다. 4 illustrates an embodiment of an RF balanced
도시한 바와 같이, 입력 분배기1(10)에서 출력되는 입력신호(22)와 전력 증폭기1(14)의 출력에서 추출된 신호(27)의 군지연 시간 정합을 위해 주신호 제거기(12)의 입력측에 군지연 회로(41)를 추가 설치하여 사용할 수 있다. 이와 같은 군지연 회로(41)의 사용은 주신호제거회로(401)에서의 주신호 상쇄 효과를 광대역에서 얻을 수 있게 해준다.As shown, the input side of the
그리고 도 5에는 군지연시간이 정합된 왜곡신호제거회로(502) 및 평형증폭회로(503)를 포함하는 RF 평형 전력 증폭기 회로(500)의 실시예를 도시하고 있다.FIG. 5 shows an embodiment of an RF balanced
도시한 바와 같이, 저손실 군지연 회로(51)은 전력 증폭기1(14)의 출력측에 추가되고 있음을 볼 수 있다. 이로 인해 왜곡신호제거회로(502)에서 광대역 왜곡 신호 상쇄 효과를 얻을 수 있게 된다. 그리고 전력 증폭기2(18)의 입력단과 입력 분배기2(13)에 사용된 군지연 회로(61)은 평형증폭회로(503)의 두 전력 증폭기1, 2(14)(18) 사이의 군지연 시간 정합을 유지시켜 준다. 상기 저손실 군지연 회로(51)는 전력 증폭기1(14)의 출력단에 사용되고 있으므로 작은 삽입 손실을 가질 수 있으나 그 손실이 아주 적으므로 이는 전력 증폭기1, 2(14)(18)의 설계를 통해 충분히 보상이 가능할 것이다.As shown, it can be seen that the low loss
또한 도 6의 예시와 같이 왜곡 결합기(119)를 결합 90° 하이브리드(120)의 RF 출력에 설치하여 RF 평형 전력 증폭기 회로(600)를 구성할 수도 있다. In addition, as shown in FIG. 6, the
도 1 내지 도 5의 예시와 같이 왜곡 결합기(19)를 전력증폭기2(18)와 결합 90° 하이브리드(20) 사이에 설치하는 경우 오차증폭기(37)을 통해 증폭된 신호가 결합 90° 하이브리드(20)를 거치면서 약 3dB 정도의 전력 손실을 갖게 된다. 1 to 5, when the
하지만 도 6의 구조에서는 이러한 전력 손실이 없으므로 도 1 내지 도 5의 경우와 같은 선형화 효과를 가지면서 오차 증폭기(37)의 전력 용량을 두 배 가까이 줄일 수 있는 잇점이 있다. 따라서 도 6의 RF 평형 전력 증폭기 회로(600)는 완성된 본 발명의 또 다른 용례가 될 수 있다.However, since there is no such power loss in the structure of FIG. 6, the power capacity of the
도시한 바와 같이 본 발명의 또 다른 용례 보여 주는 RF 평형 전력 증폭기 회로(600)는,As shown, the RF balanced
RF 입력신호(121)를 받아서 두 경로로 신호(122)(123)를 분배하여 후단의 주 신호 제거기(112) 및 입력 분배기2(113)로 전달하는 입력 분배기1(110)과, 상기 입력 분배기1(110)의 후단에 연결되며 상기 입력 분배기1(110)로부터 전달된 입력신호(122)와 후단의 출력 분배기(115)에서 추출된 신호(127)를 합성하여 주신호가 상쇄된 왜곡신호를 출력하는 주신호 제거기(112)와, 상기 입력 분배기1(110)의 후단에 연결되며 상기 입력 분배기1(110)로부터 추출된 입력신호(123)를 전달받아 두 출력을 통하여 후단의 전력 증폭기1(114) 및 전력 증폭기2(118)로 신호(125)(130)를 전달하는 입력 분배기2(113)와, 상기 입력 분배기2(113)의 일측 출력에 연결되며 상기 입력 분배기2(113)에서 분배된 신호(125)를 증폭하는 전력 증폭기1(114)과, 상기 전력 증폭기1(114)에 의해 증폭된 신호(126)를 추출하여 상기 주신호 제거기(112)로 출력시키는 출력 분배기(115)를 포함하는 주신호제거회로(601)를 구비한다. 그리고 상기 입력 분배기2(113)와 전력 증폭기1(114)와 출력 분배기(115)를 포함하며, 상기 입력 분배기2(113)의 타측 출력에 연결되며 상기 입력 분배기2(113)에서 분배된 신호(130)를 증폭하는 전력 증폭기2(118)와, 상기 출력 분배기(115) 및 전력 증폭기2(118)에 연결되며 상기 전력 증폭기(118)를 통해 전달되는 증폭된 신호(132) 및 상기 출력 분배기(115)를 통해 전달되는 증폭된 신호(134)를 결합하여 후단의 왜곡 결합기(119)로 출력하는 결합 90° 하이브리드(20)를 포함하는 평형증폭회로(603)를 구비한다. 그리고 상기 주신호 제거기(112)와 입력 분배기2(113)와 전력 증폭기1, 2(114)(118)와 출력 분배기(115)와 결합 90° 하이브리드(120)를 포함하며, 상기 주신호 제거기(112)의 후단에 연결되며 상기 주신호 제거기(112)로부터 입력된 왜곡신호(128)를 증폭하는 오차 증폭기(137)와, 상기 결합 90° 하이브리드(120) 및 오차 증폭기(37)에 연결되며 상기 결합 90° 하이브리드(120)로부터 전달되는 결합된 신호(135) 및 상기 오차 증폭기(137)로부터 전달되는 증폭된 왜곡신호(129)를 입력으로 받아서 그의 출력(138)으로 왜곡신호의 상쇄가 최대로 이루어진 합성된 신호를 출력하는 왜곡 결합기(119)를 포함하는 왜곡신호제거회로(602)를 구비한다.An input divider 1 (110) receiving the
상기 RF 평형 전력 증폭기 회로(600)의 동작을 설명하면,Referring to the operation of the RF balanced
RF 입력신호(121)가 인가되면 입력 분배기1(110)에서는 신호를 두 경로로 분기하여 출력한다. 상기 입력 분배기1(110)에서 추출된 일부 입력신호(123)는 입력 분배기2(113)로 전달되고, 상기 입력 분배기1(110)에서 분기된 나머지 입력신호(122)는 주신호 제거기(112)로 전달된다. 상기 주신호 제거기(112)에서는 상기 입력 분배기1(110)로부터 전달된 입력신호(122)와 출력 분배기(115)에서 추출된 신호(127)를 합성한다. 여기서 주신호가 상쇄되고 주신호 제거기(112)의 출력에는 왜곡신호(128)만 출력된다. 이 왜곡신호(128)는 상기 주신호 제거기(112)에 연결된 오차 증폭기(137)에 입력되어 일정 레벨로 신호증폭되어 그의 후단에 연결된 왜곡 결합기(119)로 전달된다. 그리고 상기 입력 분배기2(113)에서는 상기 입력 분배기1(110)에서 추출된 신호(123)를 입력으로 받아 이를 그의 두 출력으로 분배 출력한다. 상기 입력 분배기2(113)의 일측 출력으로 출력되는 신호(125)는 전력 증폭기1(114)에 전달되어 신호증폭되고 이 증폭된 신호(126)는 출력 분배기(115)로 입력되어 일부 추출된 신호(127)는 주신호 제거기(112)로 출력되고, 나머지 출력신호(134)는 결합 90° 하이브리드(120)로 인가된다. 그리고 상기 입력 분배기2(113) 의 타측 출력으로 분배 출력된 신호(130)는 전력 증폭기2(118)로 전달되어 일정 레벨로 신호증폭된다. 전력 증폭기2(118)에서 출력된 증폭된 신호(132)는 결합 90° 하이브리드(120)로 전달된다. 이렇게 결합 90° 하이브리드(120)로 입력된 두 신호(132)(134)는 결합되어 그의 출력에는 결합된 신호(135)가 출력되어 그의 후단에 연결된 왜곡 결합기(119)에 전달된다. 이렇게 왜곡 결합기(119)에 입력된 두 신호129)(135)는 서로 합성되어 그의 출력(138)에는 왜곡성분이 최대한 상쇄된 선형의 RF 증폭신호가 출력된다.When the
도 6 중 미설명 부호 136은 평형증폭기의 두 경로 사이의 밸런스가 잘 유지되는지를 확인하기 위한 모니터링 단자이다.In FIG. 6,
한편, 도 7은 본 발명의 다른 용례로서, RF 평형 전력 증폭기 회로(600)의 경우도 위상/진폭 조절회로를 설치하여 이득과 효율을 개선할 수 있으며, 또한 신호의 군지연 시간 정합을 위해 군지연 회로 등을 추가 설치할 수 있음을 나타내었다.On the other hand, Figure 7 is another application of the present invention, even in the case of the RF balanced
즉, 도 7에서 도시한 바와 같이 입력 분비기1(110)과 입력 분배기2(113) 사이에 입력 위상/진폭 조절회로(111)를 설치할 수 있고, 주신호 제거기(112)와 오차 증폭기(137)의 사이에 왜곡 위상/진폭 조절기(116)를 설치할 수 있으며, 두 전력 증폭기1, 2(114)(118)의 앞단에도 위상/진폭 조절기(117)를 설치하여 RF 평형 전력 증폭기 회로(600)의 이득과 효율을 높일 수 있다. That is, as shown in FIG. 7, an input phase /
또한 도 8에서와 같이 입력 분배기1(110)의 출력과 주신호 제거기(112)의 입력 측 사이에 군지연 회로(141)를 설치해서 입력 분배기1(110)에서 분기되는 입력신호(122) 및 출력 분배기(115)에서 추출되는 신호(127)의 군지연 시간 정합을 이룰 수 있다.In addition, as shown in FIG. 8, a
그리고 출력 분배기(115)의 출력과 결합 90° 하이브리드(120)의 입력 사이에 저손실 군지연 회로(151)를 설치하여 왜곡 결합기(119)의 두 입력신호인 주신호가 제거된 왜곡신호(129)와 평형증폭회로(603)의 출력신호(135) 사이의 지연시간을 정합할 수 있다.In addition, a low loss
또한 입력 분배기2(113)의 앞단에 군지연 회로(161)를 설치하여 평형증폭회로(603)의 두 경로인 전력 증폭기1(114)과 전력증폭기2(118) 사이의 군지연 시간을 정합할 수 있다. In addition, a
이상의 설명은 본 발명의 범주 내에서 제작된 회로 동작의 특정 측면을 설명하고 있다. 그러나 이전의 설명이 얼마나 자세히 이루어질 수 있을지 몰라도, 본 발명은 본질적인 의도와 필수적인 특성에서 벗어나지 않는 다른 특정 형태의 회로에 포함될 수 있다. 앞에서 설명된 내용들은 본 발명의 제약사항이 아니라 단지 동작 과정에 대한 설명일 뿐이며, 그러므로 발명의 유효 범위는 앞서 제시한 설명에 의해 표현되는 것이 아니라 다음에 이어지는 특허청구범위에서 나타나고 있다 청구항과 동등한 의미와 범위 내에서 이루어지는 모든 변형은 본 발명의 범위 내에 포함될 것이다. The foregoing description illustrates certain aspects of circuit operation fabricated within the scope of the present invention. However, no matter how detailed the preceding description may be, the present invention may be incorporated into other specific types of circuits without departing from the essential intent and essential characteristics thereof. The foregoing descriptions are only limitations of the present invention, not limitations of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not expressed by the above description but is shown in the following claims. All modifications made within the scope of and will be included within the scope of the invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은,As described above, the present invention,
선형 RF 평형 전력 증폭기 회로에서 발생하는 왜곡성분을 감소시키기 위하여 하나의 전력 증폭기1(14)에서 발생한 왜곡신호를 활용함으로써 전체 RF 평형 전력 증폭기 회로에서 발생하는 왜곡신호가 최대한 상쇄된 원하는 선형성의 증폭된 신호를 얻을 수 있는 효과가 있다.By using the distortion signal generated in one
또한 종래의 피드포워드 선형전력증폭기의 경우 RF 전력 증폭기에서 증폭된 신호 전체가 군지연 회로에서 신호감쇄가 일어나는 반면, 본 발명에서는 전력 증폭기1(14)(114)의 출력 신호만 저손실 군지연 회로를 거치게 되므로 전력 증폭기에서 증폭된 신호의 감쇄를 크게 줄일 수 있다. In addition, in the conventional feedforward linear power amplifier, the signal attenuation occurs in the group delay circuit while the entire signal amplified by the RF power amplifier is generated. This greatly reduces the attenuation of the amplified signal in the power amplifier.
또한 도 6과 같이 왜곡 결합기(119)를 결합 90° 하이브리드(120)의 RF 출력 (135)에 설치하여 RF 평형 전력 증폭기 회로(600)를 구성할 수 있는바, 도 1 내지 도 5의 예시와 같이 왜곡 결합기(19)를 전력증폭기2(18)와 결합 90° 하이브리드(20) 사이에 설치하는 경우 오차증폭기(37)을 통해 증폭된 신호가 결합 90° 하이브리드(20)를 거치면서 3dB의 전력 손실을 갖게 되지만, 도 6의 구조에서는 이러한 전력 손실이 없으므로 도 1 내지 도 5의 경우와 같은 선형화 알고리즘을 가지면서 오차증폭기의 전력 용량을 두 배 가까이 줄일 수 있는 효과가 있다.Also, as shown in FIG. 6, the RF balanced
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20070034746 | 2007-04-09 | ||
KR1020070034746 | 2007-04-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080091692A KR20080091692A (en) | 2008-10-14 |
KR100943049B1 true KR100943049B1 (en) | 2010-02-19 |
Family
ID=40152193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070042283A KR100943049B1 (en) | 2007-04-09 | 2007-05-01 | Linear RF Balanced Power Amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100943049B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170010251A (en) | 2015-07-17 | 2017-01-26 | (주)오토젠 | Hot press forming manufacturing method and mold therefor |
CN113472299B (en) * | 2020-03-30 | 2024-01-02 | 大唐移动通信设备有限公司 | Signal receiving and transmitting front-end circuit |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6359509B1 (en) * | 1999-04-29 | 2002-03-19 | Netcom, Inc. | Balanced error correction amplifier and method of removing distortion from an amplified signal |
US6734726B2 (en) * | 2001-06-29 | 2004-05-11 | Remec, Inc. | Balanced distortion reduction circuit |
-
2007
- 2007-05-01 KR KR1020070042283A patent/KR100943049B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6359509B1 (en) * | 1999-04-29 | 2002-03-19 | Netcom, Inc. | Balanced error correction amplifier and method of removing distortion from an amplified signal |
US6734726B2 (en) * | 2001-06-29 | 2004-05-11 | Remec, Inc. | Balanced distortion reduction circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20080091692A (en) | 2008-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8965454B2 (en) | Amplifier system for cell sites and other suitable applications | |
EP1192710B1 (en) | Method and apparatus for linearizing an amplifier | |
EP0899870A1 (en) | Apparatus and method for pre-distortion correction of a power amplifier | |
GB2238197A (en) | Feed-forward amplifier with amplitude and phase pre-correction | |
US6915118B2 (en) | Linear compensated amplifying equipment | |
EP1243076A1 (en) | Linearisation method and signal processing device | |
US6275105B1 (en) | Adaptive linearization of a feedforward amplifier by complex gain stabilization of the error amplifier | |
KR100342783B1 (en) | Predistortion linearizer | |
US6268768B1 (en) | Amplifier having linear characteristics | |
KR100801578B1 (en) | Intermodulation signal generator of power amplifier and pre-distortion linearizer with the same | |
US5258722A (en) | Amplifier circuit with distortion cancellation | |
US6734726B2 (en) | Balanced distortion reduction circuit | |
KR100943049B1 (en) | Linear RF Balanced Power Amplifier | |
CN103036513A (en) | Linear power amplifying device | |
US6392481B1 (en) | Method and apparatus for improved fed forward amplification | |
US6654591B1 (en) | Low distortion signal amplifier system and method | |
KR101131910B1 (en) | Output power unit for a mobile telecommunication equipments | |
KR101199005B1 (en) | Feed Forward RF Power Amplifier | |
KR20010027655A (en) | Feed-forward linear power amplifier with amplifier for compensating delay | |
US20200119699A1 (en) | Distortion compensation device | |
JP4014404B2 (en) | Distortion compensation circuit | |
KR20110062697A (en) | Power output unit or power output unit for a telecommunication equipments | |
CN113131873A (en) | Self-adaptive feedforward linear power amplifier | |
JP2002151972A (en) | Distortion compensation power amplifier | |
KR101190558B1 (en) | Power output unit for a telecommunication equipments using generator lock of adaptive pre-distorter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20081030 Effective date: 20100119 |
|
S901 | Examination by remand of revocation | ||
GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130208 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140210 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150210 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |