KR20190042972A - 전력 증폭기 성능 보정 방법 및 그를 위한 장치 - Google Patents

전력 증폭기 성능 보정 방법 및 그를 위한 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190042972A
KR20190042972A KR1020170134679A KR20170134679A KR20190042972A KR 20190042972 A KR20190042972 A KR 20190042972A KR 1020170134679 A KR1020170134679 A KR 1020170134679A KR 20170134679 A KR20170134679 A KR 20170134679A KR 20190042972 A KR20190042972 A KR 20190042972A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power amplifier
compensation
information
compensation information
combination
Prior art date
Application number
KR1020170134679A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101977783B1 (ko
Inventor
정배묵
김혜련
Original Assignee
주식회사 케이엠더블유
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이엠더블유 filed Critical 주식회사 케이엠더블유
Priority to KR1020170134679A priority Critical patent/KR101977783B1/ko
Priority to CN201880060659.2A priority patent/CN111164885B/zh
Priority to JP2020537122A priority patent/JP6920558B2/ja
Priority to PCT/KR2018/011846 priority patent/WO2019078529A1/ko
Publication of KR20190042972A publication Critical patent/KR20190042972A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101977783B1 publication Critical patent/KR101977783B1/ko
Priority to US16/847,620 priority patent/US11177784B2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/211Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/195High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H03F3/245Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/123A difference signal between an output and an input signal of an amplifier being coupled back at the input of the amplifier
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/15Indexing scheme relating to amplifiers the supply or bias voltage or current at the drain side of a FET being continuously controlled by a controlling signal
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/375Circuitry to compensate the offset being present in an amplifier
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/447Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being protected to temperature influence

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

본 실시예는 입력 신호원의 어떤 조합에서도 상온 및 온도 변화 시 출력의 특성에 대해 개별적인 보상이 가능토록 함으로써 전력 증폭기의 출력 특성이 최대로 보정될 수 있도록 하며, 이를 통해 전력 증폭기에 대한 성능 향상이 이루어질 수 있도록 하는 전력 증폭기 성능 보정 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다.

Description

전력 증폭기 성능 보정 방법 및 그를 위한 장치{Method and Apparatus for Compensating Power Amplifier Performance}
본 실시예는 전력 증폭기 성능 보정 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 입력신호의 캐리어 주파수 조합에 따른 적응적 전력 증폭기 성능 보정 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
이동통신 장비의 규격 중 ACLR(Adjacent Channel Leakage Ratio) 동작 주파수 내에서 왜곡의 성분이 일정 수준 이상으로 커지지 않도록 규제하는 규격이 존재하며, 이는 통신장비의 규격 중 가장 중요한 규격이기도 하다.
일반적으로 이동통신 시스템에서 전력 증폭기는 일정한 전력 세기(power level)의 라디오 주파수(Radio Frequency, 이하 'RF'라 한다) 출력 신호를 출력한다. 이러한, 전력 증폭기는 특정 전압과 특정 전류를 제공받기 위해 게이트 바이어스(gate bias)를 제공받아 동작할 수 있다. 한편, 전력 증폭기로 제공되는 게이트 바이어스가 변경될 경우 전력 증폭기의 출력의 특성 예컨대, ACLR의 특성이 변화게 된다.
종래의 경우 변조된 신호원이 한 개의 조합 즉, 단일 캐리어일 경우와 다중 캐리어의 조합일 경우 전력 증폭기의 출력 특성이 각각의 신호원에 따라 다른 특성을 보이게 되어 동일한 바이어스에서 신호원의 조합 특성을 모두 만족할 수 없다는 문제점이 존재한다. 이를 해결하기 위해 모든 신호원들의 조합 특성의 평균값으로 보정하는 방법이 사용되어 왔다.
또한, 온도 변화에 따른 전력 증폭기의 출력 특성 변화 정도는 온도 구간에 따라 달라질 수 있다. 즉, 온도 변화에 따른 전력 증폭기의 출력 특성 변화 정도에 있어서, 저온에서 상온까지의 온도 구간과 상온에서 고온까지의 온도 구간은 서로 다를 수 있다. 이에 따라 전력 증폭기의 온도 보상 범위가 제한될 수 있다는 문제점이 있다. 이를 보상하기 위해 전력 증폭기가 온도에 둔감한 전압 또는 전류를 제공함으로서 전력 증폭기의 출력 특성이 온도에 둔감해질 수 있도록 하였다.
하지만, 상기와 같은 종래의 출력 특성 보상 방식의 경우 한가지의 신호원일 경우는 유효할 수 있으나, 다중 신호원의 조합에서 입력 신호원의 조합이 다른 경우 각 신호원의 온도에 따른 출력 특성에 대한 온도 보상은 신호원에 따른 보상 평균보상 기울기를 적용하게 되어 보상 범위가 제한되고 ACLR의 특성 또한 제한된다는 문제점이 존재한다.
따라서, 입력 신호원의 어떤 조합에서도 적응적으로 전력 증폭기의 출력 특성이 최대로 보정될 수 있도록 하면서도, 상온 및 온도 변화 시의 출력 특성의 변화에 대해서도 개별적인 보상이 가능토록 하는 새로운 기술을 필요로 한다.
본 실시예는 입력 신호원의 어떤 조합에서도 상온 및 온도 변화 시 출력의 특성에 대해 개별적인 보상이 가능토록 함으로써 전력 증폭기의 출력 특성이 최대로 보정될 수 있도록 하며, 이를 통해 전력 증폭기에 대한 성능 향상이 이루어질 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
본 실시예는, 외부로부터 입력되는 입력신호를 전력 증폭하기 위한 전력 증폭기; 상기 입력신호의 캐리어 주파수들에 대한 조합 정보를 수집하는 수집부; 및 서로 상이한 캐리어 주파수의 조합을 갖는 복수 개의 신호원별로 대응되는 보상 정보를 저장한 룩업 테이블을 구비하며, 상기 룩업 테이블 및 상기 입력신호의 상기 조합 정보에 기초하여 상기 전력 증폭기와 연결된 게이트 단자 및 드레인 단자 중 적어도 하나의 단자로 제공되는 바이어스에 대한 전압을 적응적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력증폭기 성능보정 장치를 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 전력증폭기의 성능보정 방법에 있어서, 외부로부터 입력되는 입력신호의 캐리어 주파수들에 대한 조합 정보를 수집하는 과정; 서로 상이한 캐리어 주파수의 조합을 갖는 복수 개의 신호원별로 대응되는 보상 정보를 저장한 룩업 테이블을 활용하여 상기 입력신호의 상기 조합 정보에 대응하는 보상 정보를 추출하는 과정; 및 상기 추출하는 과정에서 추출된 보상 정보에 따라 상기 전력 증폭기와 연결된 게이트 단자 및 드레인 단자 중 적어도 하나의 단자로 제공되는 바이어스에 대한 전압을 적응적으로 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력증폭기의 성능보정 방법을 제공한다.
본 실시예에 따르면, 입력 신호원의 어떤 조합에서도 상온 및 온도 변화 시 출력의 특성에 대해 개별적인 보상이 가능토록 함으로써 전력 증폭기의 출력 특성이 최대로 보정될 수 있도록 하며, 이를 통해 전력 증폭기에 대한 성능 향상이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 각각의 신호원에 맞는 개별적인 보상치의 설정이 가능하고, 이를 기반으로 전력 증폭기의 설계에 사용되는 전력 증폭 소자를 적게 사용하거나 낮추어 사용 가능함으로써 전력 증폭기의 설계의 가격절감과 소모전력을 줄일 수 있는 한편, 이를 사용하는 시스템의 성능향상과 소형화가 가능토록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 전력증폭기 성능보정 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 입력신호의 조합 정보를 수집하기 위한 회로를 예시한 예시도이다.
도 3 내지 도 4는 본 실시예에 따른 룩업 테이블을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 게이트 바이어스 제공 회로 및 전력 증폭기의 회로를 예시한 예시도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 전력증폭기의 성능보정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 실시예에 따른 입력신호의 조합에 따른 전력 증폭기의 출력 특성을 예시한 예시도이다.
도 8 내지 도 9는 본 실시예에 따른 전력증폭기의 성능보정 방법에 의한 효과를 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.
본 발명은 전력 증폭기의 성능 향상을 위한 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 입력 신호원의 어떤 조합에서도 상온 및 온도 변화 시 출력의 특성에 대한 개별적인 보상이 가능토록 함으로써 전력 증폭기의 출력 특성이 최대로 보정될 수 있도록 하며, 이를 통해 전력 증폭기에 대한 성능 향상이 이루어질 수 있도록 하는 전력 증폭기의 성능보정 장치에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 전력 증폭기의 성능보정 장치(이하, 성능보정 장치로 예시하여 설명하도록 한다.)는 다양한 형태의 전력 증폭기에 적용될 수 있다. 예컨대, 성능보정 장치는 전력 증폭기에 선형화기가 사용되는 구조에서도 사용이 가능하며, 전력 증폭기의 구성이 Back Off, Doherty 등인 경우에도 사용이 가능하다. 또한, Class A, Class AB, Class C, Class F 등과 같이 다양한 동작 클래스를 갖는 전력 증폭기에 대해서도 사용이 가능하다. 본 실시예에서는 성능보정 장치가 적용되는 전력 증폭기의 형태에 대해 특정 형태로 한정하지는 않는다.
도 1은 본 실시예에 따른 전력증폭기 성능보정 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
본 실시예에 따른 성능보정 장치(100)는 수집부(110), 제어부(120), 전원 공급부(130) 및 전력 증폭기(140)를 포함한다. 이때, 본 실시예에 따른 성능보정 장치(100)에 포함되는 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 1의 경우는 전력 증폭기의 성능 보정을 위한 구성요소만을 예시적으로 도시한 것으로서, 이러한, 성능보정 장치(100)는 도시한 것보다 많거나 적은 구성요소 또는 상이한 구성요소의 구성을 가질 수 있음을 인식하여야 한다.
이하, 도 2 내지 도 5에 도시된 도면을 함께 참조하여, 본 실시예에 따른 성능보정 장치(100)의 각 구성요소의 동작에 대해 설명하도록 한다.
수집부(110)는 외부로부터 입력되는 입력신호의 캐리어 주파수들에 대한 조합 정보를 수집하는 기능을 수행한다.
한편, 복조된 신호원이 다중 캐리어의 조합일 경우 각각의 캐리어 주파수들은 가용한 주파수 범위 내에서 다양한 형태로 조합될 수 있다. 예컨대, 신호원이 5개의 캐리어 주파수의 조합을 갖는 경우 각각의 캐리어 주파수들이 모두 채워진 조합을 갖거나 중간의 캐리어 주파수가 비어 있는 형태의 조합을 가질 수 있다. 이는 곧, 신호원의 캐리어 주파수들이 어떠한 형태로 조합되었는지에 따라 전력 증폭기(140)의 출력 특성이 상이한 특성을 갖게 됨을 의미한다.
이 점에 기인하여, 수집부(110)는 입력신호의 캐리어 주파수들에 대한 조합 정보(이하, 입력신호의 조합 정보로 예시하여 설명하도록 한다.)를 수집하고, 이를 전력 증폭기(140)의 성능을 보정하기 위한 기준 데이터로서 제어부(120)로 전달한다.
본 실시예에 따른 수집부(110)는 입력신호의 조합 정보를 다양한 방식을 통해 수집할 수 있다. 예컨대, 수집부(110)는 시스템의 상위단으로부터 기 파악된 신호원 정보를 수신하는 방식을 통해 입력신호의 조합 정보를 수집할 수 있다. 다른 실시예에서, 수집부(110)는 입력신호의 조합 정보를 판단하기 위한 별도의 회로를 구비하고, 구비된 회로를 이용하여 상기의 조합 정보를 직접 산출할 수도 있다.
이하, 도 2를 함께 참조하여, 수집부(110)가 입력신호의 조합 정보를 수집하는 방법에 대해 예시하도록 한다. 한편, 도 2는 본 실시예에 따른 수집부(110)가 입력신호의 조합 정보를 수집하기 위한 별도의 회로를 구비한 경우에 대하여 예시하였다.
도 2의 (a)는 디지털단에서의 입력신호의 조합 정보를 검출하기 위한 회로의 구성도를 예시하였으며, 도 2의 (b)는 아날로그단에서의 입력신호의 조합 정보를 검출하기 위한 회로의 구성도를 예시하였다.
도 2의 (a) 및 도 2의 (b)를 참조하면, 각각의 회로가 입력신호에 대한 변조 과정을 수행하여 입력신호의 캐리어 주파수를 검출하고, 이를 기반으로 캐리어 주파수들에 대한 조합 정보를 산출하는 것을 확인할 수 있다. 이러한, 각각의 회로는 입력신호를 RF 또는 IF 형태로 제공 받을 수 있으며, 주 신호의 시간 지연을 발생하지 않도록 하는 선에서 구현될 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 입력신호의 조합 정보를 검출하기 위한 회로에 대하여 특정 형태로 한정하지는 않는다.
제어부(120)는 입력신호의 조합정보에 기반하여 전력 증폭기(140)에 대한 적응적 성능보정을 실시간으로 수행하는 장치를 의미한다. 즉, 본 실시예에 따른 제어부(120)는 입력신호의 어떤 조합에도 전력 증폭기(140)의 출력 특성이 최대로 보정될 수 있도록 하는 기능을 수행한다. 이러한, 제어부(120)는 바람직하게는 CPU일 수 있다.
제어부(120)는 서로 상이한 캐리어 주파수들의 조합을 갖는 복수 개의 신호원별로 대응되는 보상 정보를 저장한 룩업 테이블을 구비하고 있다.
이러한, 룩업 테이블은 상기의 복수 개의 신호원별로 전력 증폭기(140)의 출력이 기 정의된 최적의 출력 특성을 갖도록 하는 보상 정보를 저장한다. 이때, 기 정의된 최적의 출력 특성은 전력 증폭기(140)의 출력이 ACLR 동작 주파수 내에서 왜곡의 성분이 일정 수준 이상으로 커지지 않도록 하는 것을 의미하며, 이와 더불어, 온도 변화에 의한 전력 증폭기(140)의 성능 변화 예컨대, 동작 전류의 변화가 최소화되도록 하는 것을 의미한다. 본 실시예에서는 기 정의된 최적의 출력 특성에 대하여 특정 특성으로 한정하지는 않는다.
상기와 같이 정의된 최적의 출력 특성에 따라 본 실시예에 따른 룩업 테이블은 복수 개의 신호원 각각에 대하여 동작 온도별로 대응되는 보상 정보를 저장할 수 있다. 즉, 룩업 테이블은 저온에서 상온까지의 온도 구간과 상온에서 고온까지의 온도 구간에서 온도 변화에 따른 전력 증폭기(140)의 출력 특성 변화를 보상하기 위한 보상 정보를 저장한다.
도 3, 도 4의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 실시예에 따른 룩업 테이블이 복수 개의 신호원 각각에 대응되는 보상 정보를 저장하되, 이러한 보상 정보들이 동작 온도별로 상이하게 제공되는 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 룩업 테이블에 저장되는 보상 정보로는 전력 증폭기(140)와 연결된 게이트 단자 및 드레인 단자 중 적어도 하나의 단자로 제공되는 바이어스에 대한 보상 값(Offset)인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(120)는 구비된 룩업 테이블을 활용하여 입력신호의 조합 정보에 대응하는 보상 정보를 추출한다.
제어부(120)는 입력신호의 조합 정보를 기반으로, 룩업 테이블에 저장된 복수 개의 신호원 중 입력신호의 조합 정보와 동일한 조합 정보를 갖는 신호원을 산출한다.
제어부(120)는 산출한 신호원에 매칭된 보상 정보를 입력신호에 대응되는 보상 정보로서 산출한다. 예컨대, 제어부(120)는 산출한 신호원에 매칭된 보상 정보 중 현재 온도 정보(=전력 증폭기의 동작 온도)에 대응되는 보상 정보를 검색하고, 이를 최종 보상 정보로서 산출할 수 있다. 이를 위해, 본 실시예에 따른 성능보정 장치(100)는 온도 센서(미도시)를 구성요소로서 추가 구비할 수 있다.
제어부(120)는 산출한 보상 정보를 기반으로 전력 증폭기(140)와 연결된 게이트 단자 및 드레인 단자 중 적어도 하나의 단자로 제공되는 바이어스에 대한 전압을 적응적으로 제어한다. 이를 위해, 제어부(120)는 산출한 보상 정보를 기반으로 전력 증폭기(140)와 연결된 게이트 단자 및 드레인 단자 중 적어도 하나의 단자로 제공되는 바이어스에 대한 전압 값을 나타내는 제어신호를 생성할 수 있다.
제어부(120)는 생성한 제어신호를 기반으로 특정 전압 값을 갖는 게이트 바이어스를 게이트 단자로 제공한다. 본 실시예에 따른 성능보정 장치(100)는 제어부(120)의 제어신호에 대응되는 게이트 바이어스를 전력 증폭기(140)의 게이트 단자로 제공하는 회로(미도시)를 구비할 수 있다.
도 5의 (a)는 본 실시예에 따른 게이트 바이어스 제공 회로를 예시한 예시도이다. 이러한, 게이트 바이어스 제공 회로는 바람직하게는 스위칭 트랜지스터 회로로 구현될 수 있다.
도 5의 (a)를 참조하면, 제어부(120)의 제어신호에 대응되는 게이트 바이어스가 스위칭 트랜지스터 회로를 통해 전력 증폭기(140)의 게이트 단자로 전달되는 것을 확인할 수 있다.
한편, 제어부(120)는 드레인 단자로 제공되는 바이어스의 경우에는 제어부(120) 자체에서 큰 전류를 만들지 못하므로, 생성한 제어신호를 전원공급부(130)로 제공한다.
전원공급부(130)는 제어신호에 대응되는 직류 전압을 생성하고, 생성된 직류 전압을 드레인 단자로 제공한다.
전력 증폭기(140)는 외부로부터 입력되는 입력신호를 전력 증폭하여 출력하는 장치를 의미한다. 본 실시예에 따른 전력 증폭기(140)는 제어부(120)의 제어에 의해 전력 증폭기(140)와 연결된 게이트 단자 및 드레인 단자 중 적어도 하나의 단자로 제공되는 바이어스에 대한 전압이 적응적으로 제어되며, 이를 통해 장치에 대한 성능 향상이 이루어질 수 있다.
즉, 본 실시예의 경우 전력 증폭기(140)는 입력신호의 조합 정보에 따라 전력 증폭기(140)와 연결된 게이트 단자 및 드레인 단자 중 적어도 하나의 단자로 제공되는 바이어스의 전압이 상이하게 조정될 수 있다. 이러한, 전력 증폭기(140)는 입력 신호원의 어떤 조합에서도 그 출력 특성이 최대로 보정될 수 있는 한편, 온도 변화에 둔감해질 수 있다.
한편, 도 5의 (b)에서는 본 실시예에 따른 전력 증폭기(140)의 회로를 예시하였다.
도 5의 (b)를 참조하면, 본 실시예에 따른 제어부(120)를 통해 결정된 바이어스 값이 각각 메인 트랜지스터의 각 바이어스 라인으로 전달되는 것을 확인할 수 있다.
도 6은 본 실시예에 따른 전력증폭기의 성능보정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
성능보정 장치(100)는 입력신호의 캐리어 주파수들에 대한 조합 정보를 수집한다(S602). 단계 S602에서 성능보정 장치(100)는 시스템의 상위단으로부터 상기의 조합 정보를 제공받을 수 있다. 다른 실시예에서, 성능보정 장치(100)는 장치 내에 구비된 회로를 통해 자체적으로 상기의 조합 정보를 산출할 수도 있다.
성능보정 장치(100)는 장치 내 구비된 룩업 테이블을 활용하여 단계 S602에서 수집된 입력신호의 조합 정보에 대응되는 보상 정보를 추출한다(S604). 단계 S604에서 성능보정 장치(100)는 단계 S602에서 수집한 입력신호의 조합 정보를 기반으로, 룩업 테이블에 저장된 복수 개의 신호원 중 입력신호의 조합 정보와 동일한 조합 정보를 갖는 신호원을 검색한다. 이후, 성능보정 장치(100)는 검색된 신호원에 매칭된 보상 정보를 입력신호에 대응되는 보상 정보로서 산출한다.
성능보정 장치(100)는 현재 온도 정보를 확인하고(S606), 확인결과에 따라 단계 S604에서 산출된 보상 신호 중 현재 온도 정보에 대응되는 보상 정보를 최종 보상 정보로서 산출한다(S608).
성능보정 장치(100)는 단계 S608에서 산출한 보상 정보를 기반으로 전력 증폭기(140)와 연결된 게이트 단자 및 드레인 단자 중 적어도 하나의 단자로 제공되는 바이어스의 전압 값을 보정한다(S610).
여기서, 단계 S602 내지 S610은 앞서 설명된 성능보정 장치(100)의 각 구성요소의 동작에 대응되므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
도 6에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 6에 기재된 과정을 변경하여 실행하거나 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 6은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 6에 기재된 전력증폭기의 성능보정 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터의 소프트웨어를 이용하여 읽을 수 있는 기록매체(CD-ROM, RAM, ROM, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등)에 기록될 수 있다.
도 7은 본 실시예에 따른 입력신호의 조합에 따른 전력 증폭기의 출력 특성을 예시한 예시도이다.
도 7에 도시하듯이, 복조된 신호원이 다중 캐리어의 조합일 경우 각각의 캐리어 주파수들은 가용한 주파수 범위 내에서 다양한 형태로 조합될 수 있다. 이는 곧, 신호원의 캐리어 주파수들이 어떠한 형태로 조합되었는지에 따라 전력 증폭기(140)의 출력 특성이 상이한 특성을 갖게 됨을 의미한다.
본 실시예에 따른 성능보정 장치의 성능보정 방법에 의하는 경우, 신호원의 어떠한 조합에서도 각각의 신호원에 맞는 개별적인 보상치를 설정이 가능하고, 전력 증폭기(140)의 설계에 사용되는 전력 증폭 소자를 적게 사용하거나 낮추어 사용할 수 있게 된다. 이로 인해, 전력 증폭기(140) 설계의 가격절감과 소모전력을 줄일 수 있게 되며, 이를 사용하는 시스템의 성능향상과 소형화가 가능한 효과가 있다
도 8 내지 도 9는 본 실시예에 따른 전력증폭기의 성능보정 방법에 의한 효과를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 실시예에 따른 전력증폭기의 성능보정 방법에 따라 5FA(Frequency Assignment) 및 6FA 소스 조합을 갖는 신호원 각각에 대하여 설정된 보상치를 도시한 그래프이다.
도 9의 (a) 및 (b)는 각각의 신호원에 도 8의 보상치를 적용하기 전, 후의 전력증폭기의 출력 특성을 예시한 예시도이다. 여기서 6FA 소스 조합을 갖는 신호원에 대해서는 FA가 모두 채워져 있는 경우와 중간의 FA가 비어 있는 경우에 대하여, 5FA 소스 조합을 갖는 신호원에 대해서는 FA가 모드 채워져 있는 경우와 중간의 FA가 비워 있는 경우에 대하여 본 실시예에 따른 성능보정 방법을 적용한 경우의 결과를 예시하였다.
도 9의 (a) 및 (b)를 확인하면, 6FA 소스 조합을 갖는 신호원의 경우 46.4dBc에서 51dBc로 3.6dB 성능 향상이 되었고, 5FA 소스 조합을 갖는 신호원의 경우 3.9dB의 성능 향상이 이루어진 것을 확인할 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 전력증폭기 성능보정 장치 110: 수집부
120: 제어부 130: 전원 공급부
140: 전력 증폭기

Claims (10)

  1. 외부로부터 입력되는 입력신호를 전력 증폭하기 위한 전력 증폭기;
    상기 입력신호의 캐리어 주파수들에 대한 조합 정보를 수집하는 수집부; 및
    서로 상이한 캐리어 주파수의 조합을 갖는 복수 개의 신호원별로 대응되는 보상 정보를 저장한 룩업 테이블을 구비하며, 상기 룩업 테이블 및 상기 입력신호의 상기 조합 정보에 기초하여 상기 전력 증폭기와 연결된 게이트 단자 및 드레인 단자 중 적어도 하나의 단자로 제공되는 바이어스에 대한 전압을 적응적으로 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력증폭기 성능보정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은,
    상기 복수 개의 신호원별로 상기 전력 증폭기의 출력이 기 정의된 최적의 출력 특성을 갖도록 하는 상기 보상 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 전력증폭기 성능보정 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은, 상기 복수 개의 신호원 각각에 대하여 동작 온도별로 대응되는 상기 보상 정보를 저장하며,
    상기 제어부는 현재 온도 정보를 추가로 고려하여 상기 바이어스에 대한 전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 전력증폭기 성능보정 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 보상 정보는,
    상기 전력 증폭기와 연결된 게이트 단자 및 드레인 단자 중 적어도 하나의 단자로 제공되는 바이어스에 대한 보상 값인 것을 특징으로 하는 전력증폭기 성능보정 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부의 제어신호에 대응되는 직류 전압을 생성하고, 생성한 직류 전압을 상기 전력 증폭기와 연결된 드레인 단자로 제공하는 전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력증폭기 성능보정 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 수집부는,
    상기 수집부 내 상기 조합 정보를 판단하기 위한 별도의 회로를 구비하고, 구비된 회로를 이용하여 상기 조합 정보를 직접 산출하는 것을 특징으로 하는 전력증폭기 성능보정 장치.
  7. 전력증폭기의 성능보정 방법에 있어서,
    외부로부터 입력되는 입력신호의 캐리어 주파수들에 대한 조합 정보를 수집하는 과정;
    서로 상이한 캐리어 주파수의 조합을 갖는 복수 개의 신호원별로 대응되는 보상 정보를 저장한 룩업 테이블을 활용하여 상기 입력신호의 상기 조합 정보에 대응하는 보상 정보를 추출하는 과정; 및
    상기 추출하는 과정에서 추출된 보상 정보에 따라 상기 전력 증폭기와 연결된 게이트 단자 및 드레인 단자 중 적어도 하나의 단자로 제공되는 바이어스에 대한 전압을 적응적으로 제어하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력증폭기의 성능보정 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은,
    상기 복수 개의 신호원별로 상기 전력 증폭기의 출력이 기 정의된 최적의 출력 특성을 갖도록 하는 상기 보상 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 전력증폭기의 성능보정 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은, 상기 복수 개의 신호원 각각에 대하여 동작 온도별로 대응되는 상기 보상 정보를 저장하며,
    상기 추출하는 과정은 현재 온도 정보를 추가로 고려하여 상기 입력신호의 상기 조합 정보에 대응하는 보상 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 전력증폭기의 성능보정 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제어하는 과정은,
    상기 추출하는 과정에서 추출된 보상 정보에 따라 상기 전력 증폭기와 연결된 게이트 단자 및 드레인 단자 중 적어도 하나의 단자로 제공되는 바이어스에 대한 전압 값을 나타내는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전력증폭기의 성능보정 방법.

KR1020170134679A 2017-10-17 2017-10-17 전력 증폭기 성능 보정 방법 및 그를 위한 장치 KR101977783B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170134679A KR101977783B1 (ko) 2017-10-17 2017-10-17 전력 증폭기 성능 보정 방법 및 그를 위한 장치
CN201880060659.2A CN111164885B (zh) 2017-10-17 2018-10-08 功率放大器的性能校正方法及其装置
JP2020537122A JP6920558B2 (ja) 2017-10-17 2018-10-08 電力増幅器の性能補正方法及びそのための装置
PCT/KR2018/011846 WO2019078529A1 (ko) 2017-10-17 2018-10-08 전력 증폭기 성능 보정 방법 및 그를 위한 장치
US16/847,620 US11177784B2 (en) 2017-10-17 2020-04-13 Method and apparatus for compensating power amplifier performance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170134679A KR101977783B1 (ko) 2017-10-17 2017-10-17 전력 증폭기 성능 보정 방법 및 그를 위한 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190042972A true KR20190042972A (ko) 2019-04-25
KR101977783B1 KR101977783B1 (ko) 2019-05-13

Family

ID=66173802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170134679A KR101977783B1 (ko) 2017-10-17 2017-10-17 전력 증폭기 성능 보정 방법 및 그를 위한 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11177784B2 (ko)
JP (1) JP6920558B2 (ko)
KR (1) KR101977783B1 (ko)
CN (1) CN111164885B (ko)
WO (1) WO2019078529A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111294004B (zh) 2020-05-13 2020-08-28 锐石创芯(深圳)科技有限公司 增益补偿装置和偏置电路装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7224215B2 (en) * 2004-12-28 2007-05-29 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Intelligent RF power control for wireless modem devices
US7912139B2 (en) * 2006-04-03 2011-03-22 Panasonic Corporation Multi-carrier communication apparatus, power line communication circuit, and multi-carrier communication method

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5249201A (en) * 1991-02-01 1993-09-28 Mst, Inc. Transmission of multiple carrier signals in a nonlinear system
US5396196A (en) * 1993-12-29 1995-03-07 At&T Corp. Quadrature modular with adaptive suppression of carrier leakage
DE69812126T2 (de) * 1998-09-23 2003-10-30 Nokia Corp Mehrträgersendergerät und -verfahren
JP2000312120A (ja) * 1999-04-28 2000-11-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 共通増幅装置
US6304129B1 (en) * 1999-10-08 2001-10-16 Ericsson Inc. Compensation circuit and method for a power transistor
JP2002009556A (ja) * 2000-06-16 2002-01-11 Sony Corp 歪補償装置及び歪補償方法
KR100398664B1 (ko) * 2001-02-21 2003-09-19 주식회사 쏠리테크 중간주파수 대역 사전왜곡에 의한 전력 증폭기 선형화 장치
US6864742B2 (en) * 2001-06-08 2005-03-08 Northrop Grumman Corporation Application of the doherty amplifier as a predistortion circuit for linearizing microwave amplifiers
US20030086507A1 (en) * 2001-11-07 2003-05-08 Jaehyeong Kim Peak limiting architecture and method
US7034612B2 (en) * 2002-07-20 2006-04-25 Lg Electronics Inc. Apparatus and method for compensating pre-distortion of a power amplifier
US6937669B2 (en) * 2002-12-03 2005-08-30 Motorola, Inc. Digital predistortion system for linearizing a power amplifier
JP4168259B2 (ja) * 2003-02-21 2008-10-22 日本電気株式会社 非線形歪補償回路および非線形歪補償方法ならびに送信回路
JP2004363713A (ja) * 2003-06-02 2004-12-24 Mitsubishi Electric Corp 送信装置
US6998919B2 (en) * 2003-10-22 2006-02-14 Rf Micro Devices, Inc. Temperature compensated power amplifier power control
JP4767583B2 (ja) * 2004-06-29 2011-09-07 パナソニック株式会社 歪補償回路
KR100644839B1 (ko) * 2005-01-27 2006-11-14 엘지전자 주식회사 온도별 전력증폭기의 출력특성에 따른 이동통신 단말기의온도보상방법
KR101122383B1 (ko) * 2005-08-01 2012-03-26 삼성전자주식회사 선형성 개선을 위한 멀티 모드용 전력 증폭기
JP2007129492A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Japan Radio Co Ltd プリディストーション型歪補償増幅器
JP2009100429A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Hitachi Kokusai Electric Inc ドハティ増幅器
JP2009225363A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Toshiba Corp 無線伝送装置
JP2010011370A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Gigatec Kk 歪補償増幅器
WO2011007556A1 (ja) * 2009-07-13 2011-01-20 パナソニック株式会社 ポーラ変調器
KR101158514B1 (ko) * 2011-07-20 2012-06-21 주식회사 케이알에프 룩업 테이블을 이용하는 이동통신 및 방송용 전력 증폭기의 선형화 장치 및 그 방법
US9210009B2 (en) * 2011-09-15 2015-12-08 Intel Corporation Digital pre-distortion filter system and method
CN102571654B (zh) * 2011-12-31 2014-08-13 上海贝岭股份有限公司 一种多载波频率自适应电力线通信系统及方法
US9385762B2 (en) * 2013-05-22 2016-07-05 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Linearization of intermodulation bands for concurrent dual-band power amplifiers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7224215B2 (en) * 2004-12-28 2007-05-29 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Intelligent RF power control for wireless modem devices
US7912139B2 (en) * 2006-04-03 2011-03-22 Panasonic Corporation Multi-carrier communication apparatus, power line communication circuit, and multi-carrier communication method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
S. Sen 외, "Environment-Adaptive Concurrent Companding and Bias Control for Efficient Power-Amplifier Operation," IEEE TCAS -I:Regular Papers, vol. 58, no. 3, pp. 607-618, 2011. 03.* *

Also Published As

Publication number Publication date
JP6920558B2 (ja) 2021-08-18
CN111164885B (zh) 2024-03-15
US20200244235A1 (en) 2020-07-30
US11177784B2 (en) 2021-11-16
KR101977783B1 (ko) 2019-05-13
CN111164885A (zh) 2020-05-15
WO2019078529A1 (ko) 2019-04-25
JP2020534768A (ja) 2020-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2766989B1 (en) Apparatus and method for calibration of supply modulation in transmitter
JP6138158B2 (ja) 包絡線追跡増幅器のための包絡線パス内の整形テーブルと併用するrfパス内の歪補償
US8577311B2 (en) Predistortion of amplifier input signals
RU2564680C2 (ru) Способ определения коэффициентов внесения предыскажений и тракт передачи
US8362837B2 (en) System and a method for amplifying a signal by multiple non-linear power amplifiers
JP4583979B2 (ja) 送信装置及び無線通信装置
CN100547908C (zh) 失真补偿电路
EP1845624B1 (en) Transmission device and wireless communication apparatus
JP2015089130A (ja) 電力分配器の適応的調整
WO2007077838A1 (ja) 極座標変調送信装置及び適応歪補償処理システム並びに極座標変調送信方法及び適応歪補償処理方法
EP1162734B1 (en) Non-linear distortion compensating apparatus
US7734263B2 (en) Transmission circuit and communication device
US20160261295A1 (en) Digital pre-distortion (dpd) training and calibration system and related techniques
US8396432B2 (en) Transmitter circuit and communication apparatus
US20040164798A1 (en) Circuit and method for compensating for nonliner distortion of power amplifier
WO2018162746A1 (en) Power amplifier with stepwise envelope tracking and adaptive load
KR101977783B1 (ko) 전력 증폭기 성능 보정 방법 및 그를 위한 장치
CN101841305A (zh) 功率放大装置和功率放大方法
JP2007060455A (ja) 送信装置
JP4536468B2 (ja) E級増幅器、及びeer変調増幅装置
CN1965472A (zh) 用于doherty放大器偏置的方法与装置
JP4707631B2 (ja) ポーラ変調送信装置、及び無線通信装置
US7541865B2 (en) EER high frequency amplifier
US7940859B2 (en) Transmission circuit and communication device
US6556079B2 (en) Distortion compensating device and method for compensating distortion

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant