KR20190120938A - 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치 - Google Patents

다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치 Download PDF

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KR20190120938A
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Abstract

본 발명은 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치에 관한 것으로서, 통신 출력 프로파일에 의해 분할 할당된 대역에 그룹핑 배열된 전력증폭기와 그룹화된 전력증폭기에 포락선 변조된 전원을 각각 공급하는 포락선 추적 전원변조기를 서로 대응시키는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치에 관한 것이다. 이를 위해 통신 출력 프로파일에 의해 할당된 각 기저대역 주파수 성분의 분할된 대역폭에 상응하는 통신 출력을 각각 담당하도록 그룹화된 제1,2,3 전력증폭부, 각각으로 입력된 제1,2,3 포락선 입력신호의 포락선 변동을 추적하고, 포락선 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 변조된 전원을 그룹화된 제1,2,3 전력증폭부에 각각 공급하는 제1,2,3 포락선 추적 전원변조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치가 개시된다.

Description

다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치{Envelope tracking supply modulation apparatus for multiple transmitters}
본 발명은 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 통신 출력 프로파일에 의해 분할 할당된 대역에 그룹핑 배열된 전력증폭기와 그룹화된 전력증폭기에 포락선 변조된 전원을 각각 공급하는 포락선 추적 전원변조기를 서로 대응시키는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치에 관한 것이다.
무선 통신 송신기(transmitter)는 특정 무선 통신에서 이용하는 RF carrier가 기저대역(baseband) 신호에 의해 변조(modulate)된 RF 입력신호를 안테나가 공기(air)로 방사하는데 필요한 수준까지 파워 증폭을 하는 장치이다. 이 송신기에서 가장 큰 전력 증폭을 하며 또한 많은 전력을 소모하는 소자는 전력증폭기(power amplifier; PA)이다.
한편, 일반적으로 RF carrier를 변조하는 방식은 위상(phase) 변조, 진폭(amplitude) 변조 등 여러 가지 방식이 있지만 high data rate의 무선통신에서는 QAM(quadrature amplitude modulation)과 같은 진폭변조 방식이 채택된다. 이에 따라 변조된 RF 신호는 포락선(envelope)이 일정하지 않고 시간에 따라 변동을 한다. RF 신호 입력을 받아 원하는 전압 이득 및 파워를 출력해야 하는 전력증폭기 관점에서는 포락선이 변동하는 RF 입력 신호를 받으면 포락선의 변동에 상응하도록 선형 증폭하여야 한다. 이렇게 하려면 전원증폭기가 사용하는 전원(supply)의 전압은 포락선의 피크치를 기준으로 충분히 높은 전압이 공급되어야 하는데 피크 보다 낮은 나머지 포락선 구간에서는 전원 전압이 필요 이상으로 과도하게 공급되는 문제점이 있다. 이 과도(excess) 전압은 그 순간 전력증폭기가 소모하는 전류와 곱해져 전력 손실로 나타나게 되는 문제가 발생된다.
포락선 추적(envelope tracking; ET) 전원 변조기(supply modulator)는 송신기 특히, 전력증폭기의 전원으로 송신기의 입력신호의 포락선 변동을 추적하여 변조된 전원(modulated supply)을 공급하는 장치이다. 포락선 추적 전원 변조기는 포락선의 피크 이외의 나머지 구간에서 불필요한 과도 전원 전압을 제거하여 궁극적으로는 송신기의 전력효율(power efficiency)를 향상시키기 위해 도입되는 장치이다.
포락선 추적 전원 변조기가 고효율로 전력 전원 변조(power supply modulation)를 달성하기 위해서는 대개 스위칭 컨버터(switching converter) 기술을 채용하게 되는데, 이 스위칭 컨버터의 출력 스테이지(output stage)는 전력 스위치(power switches)와 정류 원소(rectifying device)로 인턱터(inductor)와 커패시터(capacitor)를 사용한다. 스위칭 컨버터에 사용되는 이 인덕터와 커패시터는 출력 전류를 감당할 수 있는 크기의 전류, 전하 storage 능력을 가져야 하는데 이들의 인덕턴스(inductance)와 커패시턴스(capacitance)의 크기는 스위칭 주파수 (switching frequency)에 반비례하는 관계를 가진다(인턱터와 커패시터의 물리적 사이즈는 대게 인덕턴스, 커패시턴스에 비례함). 그런데 광대역 기저대역 신호로 진폭 변조된 매우 빠르고 진폭 변동이 큰 포락선을 지닌 RF 입력신호를 처리하는 송신기(전력증폭기)에 포락선 추적 전원을 제공하는 전원 변조기는 매우 높은 스위칭 주파수의 스위칭 컨버터로 구현되어야 RF 신호의 급격한 포락선 변동를 추적할 수 있어서 스위칭 컨버터 설계의 구현 난이도가 높아진다. 하지만, 위에 언급된 스위칭 주파수와의 반비례 관계에 의하여 정류 소자인 인턱터와 커패시터의 크기는 대폭 줄일 수 있어서 구현 면적 측면에서는 장점을 제공할 수 있다.
최근 연구되는 초광대역 무선 통신 시스템에서는 초광대역폭 달성과 안테나 빔(antenna beam)을 원하는 방향 및 모양으로 제어하기 위해 배열(array) 형 다중 송신기를 채택하는데 늘어난 송신기의 개수가 구현 면적에 부담을 초래하게 된다. 특히, 기존 외장 인덕터와 커패시터를 사용하는 포락선 추적 전원 변조기를 배열 송신기의 늘어난 송신기 숫자 만큼 똑같은 숫자로 배치한다면 송신기의 숫자만큼 곱으로 늘어나는 외장 인덕터와 커패시터는 매우 협소한 구현 공간만 허용하는 최근의 스마트폰(smart phone)과 같은 응용(application)에서는 큰 부담으로 작용할 수 있다.
따라서, 다중의 송신기(전력증폭기)의 각각의 전원에 입력 RF신호의 포락선 변동을 추적하고, 입력 RF신호의 포락선 변동에 상응하도록 변조된 전원을 공급하는 최소의 면적으로 구현 가능한 포락선 추적 전원 변조 장치와 이에 따른 송신기의 배열 구조에 대한 요구가 증대되고 있다.
US 7,808,323 US 7,915,961 US 2006/0178119 US 8,265,572
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 최소의 면적으로 IC 패키지 내에 인덕터와 커패시터를 집적할 수 있는 포락선 추적 전원 변조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 통신 출력 프로파일에 의해 할당된 각 기저대역 주파수 성분의 분할된 대역폭에 상응하는 통신 출력을 각각 담당하도록 그룹화된 제1,2,3 전력증폭부, 각각으로 입력된 제1,2,3 포락선 입력신호의 포락선 변동을 추적하고, 포락선 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 변조된 전원을 그룹화된 제1,2,3 전력증폭부에 각각 공급하는 제1,2,3 포락선 추적 전원변조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 통신 출력 프로파일은 기저대역 주파수 성분이 점유한 전력증폭기의 출력 파워 분포를 프로파일한 것으로서, 통신 출력 프로파일에 따라 기저대역 주파수 성분의 대역이 제1,2,3 주파수 대역으로 할당된다.
또한, 통신 출력 프로파일은 제1,2,3 주파수 대역에 대응되는 제1,2,3 전력증폭기의 출력 파워 부담율이 낮아지도록 프로파일되며, 제1,2,3 주파수 대역 각각은 저측 주파수 영역과 고측 주파수 영역 중 적어도 어느 한 영역에 가드 밴드가 설정됨으로써 포락선 추적 전원변조장치의 불연속 동작을 방지한다.
또한, 그룹화된 제1,2,3 전력증폭부에 각각 입력되는 입력 RF신호는 분할 할당된 제1,2,3 주파수 대역에 대응되는 RF신호가 입력된다.
또한, 제1,2,3 포락선 입력신호는 제1,2,3 주파수 대역에 대응되는 각각의 RF신호의 포락선을 평균한 신호이다.
또한, 제1 포락선 추적 전원변조부에서 출력되는 변조된 전원은 복수로 배열 접속된 제1 그룹 전력증폭부 모두에 공급되고, 제2 포락선 추적 전원변조부에서 출력되는 변조된 전원은 복수로 배열 접속된 제2 그룹 전력증폭부 모두에 공급되고, 제3 포락선 추적 전원변조부에서 각각 개별적으로 출력되는 복수의 변조된 전원은 대응되는 제3 그룹 전력증폭부에 각각 공급된다.
또한, 제1 포락선 추적 전원변조부는 제1 포락선 입력신호가 입력되며, 제1 포락선 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 변조된 전원을 생성하는 스위치 모드 전력공급부, 스위치 모드 전력공급부와 직렬 접속되는 인덕터, 인덕터와 병렬 접속되는 커패시터, 및 커패시터의 출력신호가 스위치 모드 전력공급부로 입력되도록 하는 피드백 루프부를 포함하며, 제1 포락선 추적 전원변조부는 입력된 제1 포락선 입력신호를 피드백 루프 제어에 의해 선형 증폭한 변조된 제1 전원 전압을 출력한다.
또한, 제1 포락선 추적 전원변조부에서 출력되는 제1 전원 전압은 복수로 배열 접속된 제1 그룹 전력증폭부의 전원에 각각 공급된다.
또한, 제1 포락선 추적 전원변조부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭은 다음의 수학식 1을 만족한다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서,
Figure pat00002
는 제1 포락선 추적 전원변조부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭이고,
Figure pat00003
는 제1 주파수 대역의 대역폭이고, L은 인덕터, C는 커패서터이다.
또한, 피드백 루프부는 저항 또는 저항과 커패시터로 이루어진다.
또한, 제2 포락선 추적 전원변조부는 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 변조된 전원을 생성하는 스위치 모드 전력공급부, 스위치 모드 전력공급부와 직렬 접속되는 인덕터, 제2 포락선 입력신호가 입력되며, 스위치 모드 전력공급부의 부족 전류를 보상하는 선형 조절부, 및 인덕터와 병렬 접속되는 복수의 커패시터를 포함하며, 선형 조절부의 출력단의 신호가 스위치 모드 전력공급부에 입력되며, 제2 포락선 추적 전원변조부는 선형 조절부에 입력된 제2 포락선 입력신호와 스위치 모드 전력공급부에 입력된 선형 조절부의 출력단의 신호를 각각 선형 증폭한 변조된 제2 전원 전압을 출력한다.
또한, 선형 조절부의 출력단과 인덕터의 출력단이 전기적으로 접속되고, 접속점에서 선형 조절부에서 출력되는 제1 전류와 스위치 모드 전력공급부에서 출력되는 제2 전류가 서로 합쳐저 제2 그룹 전력증폭부의 전원에 각각 공급된다.
또한, 제2 포락선 추적 전원변조부에서 출력되는 제2 전원 전압은 복수로 배열 접속된 제2 그룹 전력증폭부의 전원에 각각 공급된다.
또한, 선형 조절부는 제2 포락선 입력신호가 입력되는 증폭부, 및 증폭부와 피드백 루프로 구성되는 복수의 저항부를 포함한다.
또한, 선형 조절부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭은 다음의 수학식 2를 만족한다.
[수학식 2]
Figure pat00004
여기서,
Figure pat00005
는 선형 조절부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭이고,
Figure pat00006
는 제2 주파수 대역의 대역폭이다.
또한, 제3 포락선 추적 전원변조부는 제3 포락선 입력신호가 각각 개별적으로 입력되며, 개별 입력된 제3 포락선 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 복수의 변조된 전원을 개별적으로 각각 생성하여 대응되는 제3 그룹 전력증폭부에 각각 개별적으로 공급하는 복수의 선형 조절부, 및 복수의 선형 조절부의 출력단과 각각 개별적으로 병렬 접속되는 복수의 커패시터를 포함한다.
또한, 각각의 선형 조절부는 제3 포락선 입력신호가 입력되는 증폭부, 및 증폭부와 피드백 루프로 구성되는 전달함수 블록부를 포함한다.
또한, 전달함수 블록부는 저항 또는 저항과 커패시터로 이루어져 각각의 값을 가변 조절할 수 있도록 이루어지며, 값 조정에 의해 전력증폭기를 전치 왜곡시켜 전력증폭기의 비선형 특성을 보상한다.
또한, 각각의 선형 조절부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭은 다음의 수학식 3을 만족한다.
[수학식 3]
Figure pat00007
여기서,
Figure pat00008
는 각각의 선형 조절부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭이고,
Figure pat00009
는 제3 주파수 대역의 대역폭이다.
또한, 제1 포락선 추적 전원변조부는 제1 포락선 입력신호가 입력되며,제1 포락선 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 변조된 전원을 생성하는 스위치 모드 전력공급부, 스위치 모드 전력공급부와 직렬 접속되는 인덕터, 인덕터와 병렬 접속되는 커패시터, 및 커패시터의 출력신호가 스위치 모드 전력공급부로 입력되도록 하는 피드백 루프부를 포함하며, 제2 포락선 추적 전원변조부는 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 변조된 전원을 생성하는 스위치 모드 전력공급부, 스위치 모드 전력공급부와 직렬 접속되는 인덕터, 제2 포락선 입력신호가 입력되며, 스위치 모드 전력공급부의 부족 전류를 보상하는 선형 조절부, 및 인덕터와 병렬 접속되는 복수의 커패시터를 포함하며, 제3 포락선 추적 전원변조부는 제3 포락선 입력신호가 각각 개별적으로 입력되며, 개별 입력된 제3 포락선 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 복수의 변조된 전원을 개별적으로 각각 생성하여 대응되는 제3 그룹 전력증폭부에 각각 개별적으로 공급하는 복수의 선형 조절부, 및 복수의 선형 조절부의 출력단과 각각 개별적으로 병렬 접속되는 복수의 커패시터를 포함한다.
또한, 제1 주파수 대역의 대역폭과 제2 주파수 대역의 대역폭의 비는 다음의 수학식 4를 만족한다.
[수학식 4]
Figure pat00010
여기서,
Figure pat00011
는 제1 주파수 대역의 대역폭이고,
Figure pat00012
는 제2 주파수 대역의 대역폭이고,
Figure pat00013
는 제1 포락선 추적 전원변조부의 스위치 모드 전력공급부의 스위칭 주파수이고,
Figure pat00014
는 제2 포락선 추적 전원변조부의 스위치 모드 전력공급부의 스위칭 주파수이고,
Figure pat00015
는 제2 포락선 추적 전원변조부의 인덕터이고,
Figure pat00016
는 제1 포락선 추적 전원변조부의 인덕터이다.
또한, 제1 포락선 추적 전원변조부에서 출력되는 변조된 전원은 제2 포락선 추적 전원변조부의 선형 조절부의 증폭부의 전원단과 제3 포락선 추적 전원변조부의 각각의 선형 조절부의 증폭부의 전원단에 입력된다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 최소의 면적으로 IC 패키지 내에 인덕터와 커패시터를 집적할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 출력 프로파일을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 각 주파수 대역 별 가드밴드(보호밴드)를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치의 회로 구성을 대략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치는 각각의 그룹으로 배열된 전력증폭기에 서로 다른 포락선 변조된 신호를 공급하는 포락선 추적 전원 변조부를 서로 전기적으로 대응시켜 그룹화된 전력증폭기 각각에 서로 다른 변조된 전원을 공급하는 발명이다. 이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치는 각각의 그룹으로 배열된 전력증폭기에 서로 다른 포락선 변조된 신호를 공급하는 포락선 추적 전원 변조부를 서로 전기적으로 대응시켜 그룹화된 전력증폭기 각각에 서로 다른 변조된 전원을 공급하는 발명이다. 이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 어느 무선 통신 단말기가 지정된 시간 주기 동안 안테나를 통해 방사시킨 RF 출력 파워(Y축)와 이에 대응되는 기저대역신호의 각 주파수 성분(X축)을 플롯팅한 기저대역 각 주파수 성분이 점유한 RF 출력 파워의 분포를 나타내는 파워분포함수로서 이하에서는 이를 통신 출력 프로파일이라 한다.
도 1에 따른 통신 출력 프로파일을 살펴보면 3개의 주파수 대역인 제1,2,3 주파수 대역으로 분할 할당되며, 각각의 주파수 대역의 대역폭은 서로 다를 수 있다. 제1 주파수 대역은 0 ~
Figure pat00017
[Hz]까지이며, 제2 주파수 대역은
Figure pat00018
~
Figure pat00019
[Hz]까지이며, 제3 주파수 대역은
Figure pat00020
~
Figure pat00021
[Hz]까지이다. 제1 주파수 대역은 대략적으로 전체 통신 출력 파워의 60% 이상을 담당하며, 제2 주파수 대역은 대략적으로 전체 통신 출력 파워의 30% 이하를 담당하며, 제3 주파수 대역은 대략적으로 전체 통신 출력 파워의 10% 이하를 담당한다(제1,2,3 주파수 대역의 출력 파워의 총합은 100%). 각각의 전체 통신 출력 파워의 부담 비율(또는 점유비율)은 통신 시스템에 따라 달라질 수는 있으나 통신 출력 프로파일은 도 1에 도시된 바와 같이 제1 주파수 대역에서 제3 주파수 대역으로 갈수록 점차 부담비율(또는 점유비율)이 낮아지도록 프로파일 되는 것이 바람직하다. 통신 출력 프로파일에 의해 본 발명에서는 제1,2,3 주파수 대역으로 분할 할당되며, 분할 할당된 제1,2,3 주파수 대역에 서로 대응되도록 복수의 전력증폭기 및 복수의 포락선 추적 전원변조부를 각각 할당 배치한다.
여기서, 각 주파수 대역은 도 2에 도시된 바와 같이 저측 주파수 영역과 고측 주파수 영역에 각각 주파수 마진을 설정하여 가드밴드(보호밴드)가 할당되도록 함으로써 세 개 대역의 경계에서 포락선 추적 전원변조장치의 불연속 동작을 예방하도록 한다. 가드밴드의 설정에 따라 통신 출력 프로파일의 제1 주파수 대역은
Figure pat00022
, 제2 주파수 대역은
Figure pat00023
이고, 제3 주파수 대역은
Figure pat00024
로 분할 할당될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 각각의 그룹으로 배열된 전력증폭부(110,120, 130)는 통신 출력 프로파일에 의해 할당된 제1,2,3 주파수 대역과 서로 대응되도록 배열된다. 즉, 제1 전력증폭부(110)는 제1 주파수 대역의 무선 통신 출력을 담당하도록 배치되고, 제2 전력증폭부(120)는 제2 주파수 대역의 무선 통신 출력을 담당하도록 배치되고, 제3 전력증폭부(130)는 제3 주파수 대역의 무선 통신 출력을 담당하도록 배치된다. 더 나아가 각각의 전력증폭부(110,120,130)의 전원에 전원 전압을 각기 개별적으로 따로 공급하도록 하는 제1,2, 포락선 추적 전원변조부(200,300,400a,400b)가 제1,2,3 전력증폭부(110,120,130)와 서로 대응되도록 배치 접속된다.
본 발명의 일실시예에 따른 송신기는 송신기에서 가장 큰 전력을 소모하는 전력증폭기로서 설명될 수 있다. 전력증폭기는 도 3에 도시된 바와 같이 통신 출력 프로파일에 따라 각 그룹별로 배치된다. 각 그룹의 전력증폭기(110,120,130)는 내부적으로 복수의 전력증폭기로 구성된다. 즉, 제1 그룹 전력증폭부(110)는 내부적으로 제1-1 전력증폭부(111)와 제1-2 전력증폭부(112)로 구성된다. 다만, 제1 그룹 전력증폭부(110) 내부에 구비되는 전력증폭기의 개수 및 파워 용량은 전력증폭기의 파워버짓 설계에 따라 다양하게 설계될 수 있다. 제2 그룹 전력증폭부(120) 및 제3 그룹 전력증폭부(130)도 제1 그룹 전력증폭부(110)와 동일하게 내부적으로 파워버짓 설계에 따라 다양한 전력증폭기 다단으로 구성할 수 있다.
제1 전력증폭부(110)의 전력증폭기(
Figure pat00025
,111,112)에 각각 입력되는 제1 RF 입력신호인
Figure pat00026
는 제1 주파수 대역(
Figure pat00027
)의 기저대역신호가 변조된 것이다. 또한, 제2 전력증폭부(120)의 전력증폭기(
Figure pat00028
,121,122)에 각각 입력되는 제2 RF 입력신호인
Figure pat00029
는 제2 주파수 대역(
Figure pat00030
)의 기저대역신호가 변조된 것이다. 또한, 제3 전력증폭부(130)의 전력증폭기(
Figure pat00031
,131,112)에 각각 입력되는 제3 RF 입력신호인
Figure pat00032
는 제3 주파수 대역(
Figure pat00033
)의 기저대역신호가 변조된 것이다. 제1,2,3 RF 입력신호를 입력받은 전력증폭부(110,120,130)가 각각 전력 증폭하여 다중 안테나(또는 배열 안테나)로 각각 출력(
Figure pat00034
)한다. 이에 따라 각 안테나에서 출력되는 RF 출력 빔들이 서로 합쳐저 원하는 방향 및 모양으로 방사된다. 따라서 제1 전력증폭부(110)에 입력되는 제1 RF 입력신호는 각기 다른 진폭(amplitude)과 다른 위상(phase)을 가질 수 있으며, 제2,3 RF 입력신호도 동일하게 각기 다른 진폭과 위상을 가질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 제1,2,3 전력증폭부(110,120,130)의 각각의 전원단에는 RF 바이패싱(노이즈 및 리플 제거)을 위한 바이패싱 커패시터(113,114,341,342,431,432)가 병렬 접속되어 있다. 이때,
Figure pat00035
를 만족하면 바이패싱 커패시터인
Figure pat00036
는 제1 포락선 추적 전원변조부(200)의 피드백 루프 대역폭(feedback loop bandwidth)에 영향을 주지 못하기 때문에 바이패싱 커패시터로서의 기능만을 수행하고 제1 포락선 추적 전원변조부(200)에 포함되지는 않는다. 이와 달리
Figure pat00037
,
Figure pat00038
는 각각 바이패싱 커패시터로서의 기능 뿐만아니라 제2,3 포락선 추적 전원변조부 (300, 400)에 각각 포함될 수 있다.
제1 전력증폭부(110)의 각각의 전력증폭기(111,112)의 전원단은 제1 포락선 추적 전원변조부(200)의 출력단과 모두 공통적으로 전기적으로 접속되어 있어서 제1 포락선 추적 전원변조부(200)에서 공급하는 포락선 변조된 전원 전압(
Figure pat00039
)에 의해 구동된다. 또한, 제2 전력증폭부(120)의 각각의 전력증폭기(121,122)의 전원단은 제2 포락선 추적 전원변조부(300)의 출력단과 모두 공통적으로 전기적으로 접속되어 있어서 제2 포락선 추적 전원변조부(300)에서 공급하는 포락선 변조된 전원 전압(
Figure pat00040
)에 의해 구동된다. 이에 비해 제3 전력증폭부(130)의 각각의 전력증폭기(131,132)의 전원단은 각각의 전력증폭기(131,132)와 서로 대응되는 제3 포락선 추적 전원변조부(400a,400b)의 각각의 출력단과 각각 개별적으로 전기적으로 접속되어 있어서 각각의 제3 포락선 추적 전원변조부(400a,400b)에서 공급하는 각각의 포락선 변조된 전원 전압(
Figure pat00041
)에 의해 각각 구동된다.
제1 전력증폭부(110)의 전원단에 공통적으로 전원 전압(
Figure pat00042
)을 공급하는 제1 포락선 추적 전원변조부는(200)는 스위치 모드 전력공급부(switch mode power supply,210), 스위치 모드 전력공급부(210)의 출력단에 직렬 접속된 인덕터(220,
Figure pat00043
), 인덕터(220)에 병렬 접속된 커패시터(230,
Figure pat00044
) 및 피드백 루프부(240)로 구성될 수 있다. 제1 포락선 추적 전원변조부(200)는 제1 포락선 입력신호(
Figure pat00045
)를 입력받아서 이를 선형 증폭하여 전원 전압(
Figure pat00046
)을 출력한다. 즉, 제1 포락선 추적 전원변조부(200)는 스위칭 컨버터 타입의 포락선 추적기(tracker)로서 피드백 루프 제어에 의하여 제1 포락선 입력신호(
Figure pat00047
)를 선형 증폭한다. 제1 포락선 추적 전원변조부(200)의 출력단은 제1 전력증폭부(110)의 각각의 전력증폭기(111,112)의 전원단과 공통적으로 전기적으로 접속되어 있다. 제1 포락선 추적 전원변조부(200)의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭(unity gain bandwidth)는 다음과 같은 수학식 1에 의해 산출된다. 수학식 1을 만족하면 제1 포락선 입력신호(
Figure pat00048
)의 포락선을 더욱 가깝게 추적할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00049
여기서,
Figure pat00050
는 피드백 루프의 단위 이득 대역폭이고,
Figure pat00051
는 제1 주파수 대역의 대역폭이다.
또한, 스위치 모드 전력공급부(210)의 루프 게인은 다음의 수학식 2와 같다.
[수학식 2]
Figure pat00052
여기서,
Figure pat00053
는 스위치 모드 전력공급부(210)의 루프 게인이다.
스위치 모드 전력공급부(210)에는 제1 포락선 입력신호(
Figure pat00054
)와 피드백 루프부(240)에서 피딩된 신호가 입력된다. 스위치 모드 전력공급부(210)는 제1 포락선 입력신호(
Figure pat00055
)의 포락선 변동에 상응하는 변조된 전원을 생성한다. 제1 포락선 입력신호(
Figure pat00056
)는 다음의 수학식 3과 같이 제1 RF 입력신호 (
Figure pat00057
)의 포락선 값을 평균한 것이다.
[수학식 3]
Figure pat00058
Figure pat00059
여기서,
Figure pat00060
는
Figure pat00061
의 in-phase(동위상) 성분의 포락선 신호이고,
Figure pat00062
는
Figure pat00063
의 quadrature(직교위상) 성분의 포락선 신호이다.
한편, 인덕터(220,
Figure pat00064
)는 스위치 모드 전력공급부(210)의 출력단과 직렬 접속되며, 커패시터(230,
Figure pat00065
)는 인덕터(220)와 병렬 접속된다. 피드백 루프부(240)는 저항 또는 저항과 커패시터로 이루어져 커패시터(230)의 출력신호가 스위치 모드 전력공급부(210)로 재입력되도록 한다.
제2 전력증폭부(120)의 전원단에 공통적으로 전원 전압(
Figure pat00066
)을 공급하는 제2 포락선 추적 전원변조부는(300)는 스위치 모드 전력공급부(switch mode power supply,310), 스위치 모드 전력공급부(310)의 출력단에 직렬 접속된 인덕터(320,
Figure pat00067
), 제2 포락선 입력신호(
Figure pat00068
)가 입력되며 스위치 모드 전력공급부(310)에서 공급되는 전류의 부족 전류를 보상하는 선형 조절부(330), 인덕터(320)에 병렬 접속된 커패시터(341,342,
Figure pat00069
) 및 전류/전압변환부(350)로 구성될 수 있다. 제2 포락선 추적 전원변조부(300)는 제2 포락선 입력신호(
Figure pat00070
)를 입력받아서 이를 선형 증폭하여 전원 전압(
Figure pat00071
)을 출력한다. 즉, 제2 포락선 추적 전원변조부(300)는 스위칭 컨버터 타입의 스위치 모드 전력공급부(310)와 선형 조절부(330)의 각각의 출력단이 서로 전기적으로 접속되어 각각의 전력증폭기(121,122)에 공통된 전원 전압(
Figure pat00072
)을 공급하는 하이브리드 타입의 포락선 추적기로서 피드백 루프 제어에 의하여 제2 포락선 입력신호(
Figure pat00073
)를 선형 증폭한다. 제2 포락선 추적 전원변조부(300)의 출력단은 제2 전력증폭부(120)의 각각의 전력증폭기(121,122)의 전원단과 공통적으로 전기적으로 접속되어 있다.
스위치 모드 전력공급부(310)에는 전류전압변환부(350)에서 피딩된 전압신호가 입력된다. 스위치 모드 전력공급부(310)는 전류전압 변환부 (350)에서 피딩된 전압신호의 포락선 변동에 상응하는 변조된 전원을 생성한다. 스위치 모드 전력공급부(310)의 출력단에는
Figure pat00074
의 출력 전류가 흐르게 되고, 선형 조절부(330)의 출력단에는
Figure pat00075
의 출력 전류가 흐르게 된다. 이에 따라
Figure pat00076
과
Figure pat00077
의 출력 전류가 스위치 모드 전력공급부(310)의 출력단과 선형 조절부(330)의 출력단이 서로 전기적으로 접속된 접속점에서 합쳐지고, 합쳐진 전류가 각각의 전력증폭기(121,122)에 공통된 전원 전압(
Figure pat00078
)을 공급한다.
한편, 인덕터(320,
Figure pat00079
)는 스위치 모드 전력공급부(310)의 출력단과 직렬 접속된다. 또한, 커패시터(341,342,
Figure pat00080
)는 인덕터(320)와 병렬 접속된다.
선형 조절부(300)는 제2 포락선 입력신호(
Figure pat00081
)가 입력되는 증폭부(331)와 증폭부와 피드백 루프로 구성되는 제1,2 저항(332,333)을 포함한다. 선형 조절부(300)는 스위치 모드 전력공급부(310)에서 출력되는 출력 전류(
Figure pat00082
)의 부족 전류를 보상하도록 보상 전류(
Figure pat00083
)를 생성 출력한다(제1 주파수 대역에 비해 제2 주파수 대역의 대역 주파수가 더 높아지기 때문에 보상전류가 필요하다).
선형 조절부(300)에 입력되는 제2 포락선 입력신호(
Figure pat00084
)는 다음의 수학식 4와 같이 제2 RF 입력신호(
Figure pat00085
)의 포락선 값을 평균한 것이다.
[수학식 4]
Figure pat00086
여기서, 선형 조절부(330)의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭(unity gain bandwidth)는 다음과 같은 수학식 5에 의해 산출된다. 수학식 5를 만족하면 제2 포락선 입력신호(
Figure pat00087
)의 포락선을 더욱 가깝게 추적할 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00088
여기서,
Figure pat00089
는 선형 조절부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭이고,
Figure pat00090
는 제2 주파수 대역의 대역폭이다.
또한, 선형 조절부의 루프 게인은 다음의 수학식 6과 같다.
[수학식 6]
Figure pat00091
여기서,
Figure pat00092
는 선형 조절부의 루프 게인이다.
한편, 전류/전압변환부(350)는 선형 조절부의 증폭부(331)에서 출력되는 출력 전류(
Figure pat00093
)를 입력 받아 전압으로 변환하고, 변환된 전압신호를 스위치 모드 전력공급부(310)의 입력으로 공급한다.
제3 전력증폭부(130)의 전원단에 개별적으로 각각 전원 전압 (
Figure pat00094
)을 생성하여 공급하는 복수의 제3 포락선 추적 전원변조부는 (400a,400b)는 제3 포락선 입력신호(
Figure pat00095
)가 공통적으로 각각 입력되며, 개별 입력된 제3 포락선 입력신호(
Figure pat00096
)의 포락선 변동에 상응하는 변조된 다중 전원전압(
Figure pat00097
)을 개별적으로 각각 생성하여 대응되는 제3 그룹 전력증폭부(131,132)에 각각 개별적으로 공급하는 복수의 선형 조절부(410,420)와 복수의 선형 조절부(410,420)의 출력단과 각각 개별적으로 병렬 접속되는 복수의 커패시터(
Figure pat00098
)를 포함한다.
복수의 제3 포락선 추적 전원변조부(400a,400b)는 제3 포락선 입력신호 (
Figure pat00099
)를 입력받아서 이를 선형 증폭하여 다중 전원 전압(
Figure pat00100
)을 출력함으로써 제3 전력증폭부(130)의 전력증폭기가 필요로 하는 전류를 공급한다. 제3 포락선 추적 전원변조부(400)는 스위칭 컨버터의 도움 없이 단독으로 각각 동작하는 선형 조절기 타입의 포락선 추적기로서 각 선형 조절기(410,420)의 피드백 루프 제어에 의하여 제3 포락선 입력신호(
Figure pat00101
)를 선형 증폭한다.
제1 선형 조절부(410)는 제3 포락선 입력신호(
Figure pat00102
)가 입력되는 증폭부(411)와 증폭부와 피드백 루프로 구성되는 제1,2 전달함수 블록부(412,413)를 포함한다. 제1,2 전달함수 블록부(412,413)는 저항 또는 저항과 커패시터로 구성될 수 있으며, 각각의 값을 제어부(도면 미도시)에 의해 가변 조정할 수 있다. 제1,2 전달함수 블록부(412,413)의 값을 조정함으로써 전력증폭기(131,132)를 전치 왜곡시켜 최종 출력 파워의 선형성을 담보하도록 한다. 제2 선형 조절부(420)는 동일하게 제3 포락선 입력신호(
Figure pat00103
)가 입력되며 증폭부(421)와 증폭부와 피드백 루프로 구성되는 제1,2 전달함수 블록부(422,423)로 구성된다. 제2 선형 조절부(420)의 설명은 제1 선형 조절부(410)와 동일한 원리로 동작되므로 제1 선형 조절부(410)의 설명에 갈음하기로 한다.
제1,2 선형 조절부(410,420)에 각각 입력되는 제3 포락선 입력신호 (
Figure pat00104
)는 다음의 수학식 7과 같이 제3 RF 입력신호 (
Figure pat00105
)의 포락선 값을 평균한 것이다.
[수학식 7]
Figure pat00106
여기서, 제1,2 선형 조절부(410,420) 각각의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭(unity gain bandwidth)은 다음과 같은 수학식 8에 의해 산출된다. 수학식 8을 만족하면 제3 포락선 입력신호(
Figure pat00107
)의 포락선을 더욱 가깝게 추적할 수 있다.
[수학식 8]
Figure pat00108
여기서,
Figure pat00109
는 각각의 선형 조절부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭이고,
Figure pat00110
는 제3 주파수 대역의 대역폭이다.
또한, 각각의 선형 조절부의 루프 게인은 다음의 수학식 9와 같다.
[수학식 9]
Figure pat00111
여기서,
Figure pat00112
는 각각의 선형 조절부의 루프 게인이다.
상술한 제1 주파수 대역의 대역폭과 제2 주파수 대역의 대역폭의 비는 다음의 수학식 10을 만족한다.
[수학식 10]
Figure pat00113
여기서,
Figure pat00114
는 제1 주파수 대역의 대역폭이고,
Figure pat00115
는 제2 주파수 대역의 대역폭이고,
Figure pat00116
는 제1 포락선 추적 전원변조부의 스위치 모드 전력공급부의 스위칭 주파수이고,
Figure pat00117
는 제2 포락선 추적 전원변조부의 스위치 모드 전력공급부의 스위칭 주파수이고,
Figure pat00118
는 제2 포락선 추적 전원변조부의 인덕터이고,
Figure pat00119
는 제1 포락선 추적 전원변조부의 인덕터이다.
한편, 제1 포락선 추적 전원변조부(200)에서 출력되는 변조된 포락선 추적 전원(
Figure pat00120
)은 선형 조절부(330)의 증폭부(331)의 전원단과 제1,2 선형 조절부(410,420)의 증폭부(411,421)의 전원단에 각각 입력된다.
다중 배열된 전력증폭기의 각 전원에 필요한 전원 바이패싱 커패시터 (113,114,341,342,431,432)의 경우에는 제1,2,3 포락선 추적 전원변조부 (200,300,400)의 도움에 의해 최소 용량으로 설계가 가능하다. 또한, 본 발명의 포락선 추적 전원변조 장치에 초광대역 기저대역 신호로 변조된 RF 입력신호들이 입력되는 경우에는 제1,2 포락선 추적 전원변조부(200,300)의 각 스위칭 컨버터의 스위칭 주파수(
Figure pat00121
)는 매우 빨라져야 하므로 인덕터
Figure pat00122
,
Figure pat00123
, 커패시터
Figure pat00124
의 값은 매우 작아질 수 있으므로 이들을 모두 IC 패키지 내로 집적할 수 있는 장점이 있다.
본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
110 : 제1 전력증폭부(또는 제1 그룹 전력증폭부)
111 : 제1-1 전력증폭부
112 : 제1-2 전력증폭부
113 : 제1-1 커패시터(바이패싱 커패시터)
114 : 제1-2 커패시터(바이패싱 커패시터)
120 : 제2 전력증폭부(또는 제2 그룹 전력증폭부)
121 : 제2-1 전력증폭부
122 : 제2-2 전력증폭부
130 : 제3 전력증폭부(또는 제3 그룹 전력증폭부)
131 : 제3-1 전력증폭부
132 : 제3-2 전력증폭부
200 : 제1 포락선 추적 전원변조부
210 : 스위치 모드 전력공급부(SMPS)
220 : 인덕터
230 : 커패시터
240 : 피드백 루프부
300 : 제2 포락선 추적 전원변조부
310 : 스위치 모드 전력공급부(SMPS)
320 : 인덕터
330 : 선형 조절부
331 : 증폭부
332 : 제1 저항
333 : 제2 저항
341 : 제1 커패시터(병열 커패시터)
342 : 제2 커패시터(병열 커패시터)
350 : 전류/전압변환부
400a, 400b : 제3 포락선 추적 전원변조부
410 : 제1 선형 조절부
411 : 증폭부
412 : 제1 전달함수 블록부
413 : 제2 전달함수 블록부
420 : 제2 선형 조절부
421 : 증폭부
422 : 제1 전달함수 블록부
423 : 제2 전달함수 블록부
431 : 제1 커패시터(병렬 커패시터)
432 : 제2 커패시터(병렬 커패시터)

Claims (22)

  1. 통신 출력 프로파일에 의해 할당된 각 기저대역 주파수 성분의 분할된 주파수 대역에 상응하는 통신 출력을 각각 담당하도록 그룹화된 제1,2,3 전력증폭부,
    각각으로 입력된 제1,2,3 포락선 입력신호의 포락선 변동을 추적하고, 상기 포락선 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 변조된 전원을 상기 그룹화된 제1,2,3 전력증폭부에 각각 공급하는 제1,2,3 포락선 추적 전원변조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 출력 프로파일은,
    기저대역 주파수 성분이 점유한 전력증폭기의 출력 파워 분포를 프로파일한 것으로서, 통신 출력 프로파일에 따라 기저대역 주파수 성분의 대역이 제1,2,3 주파수 대역으로 할당되는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 통신 출력 프로파일은,
    제1,2,3 주파수 대역에 대응되는 상기 제1,2,3 전력증폭기의 출력 파워 부담율이 낮아지도록 프로파일되며,
    상기 제1,2,3 주파수 대역 각각은,
    저측 주파수 영역과 고측 주파수 영역 중 적어도 어느 한 영역에 가드 밴드가 설정됨으로써 포락선 추적 전원변조장치의 불연속 동작을 방지하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 그룹화된 제1,2,3 전력증폭부에 각각 입력되는 입력 RF신호는 분할 할당된 제1,2,3 주파수 대역에 대응되는 RF신호가 입력되는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1,2,3 포락선 입력신호는,
    상기 제1,2,3 주파수 대역에 대응되는 각각의 RF신호의 포락선을 평균한 신호인 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제1 포락선 추적 전원변조부에서 출력되는 변조된 전원은 복수로 배열 접속된 제1 그룹 전력증폭부 모두에 공급되고,
    제2 포락선 추적 전원변조부에서 출력되는 변조된 전원은 복수로 배열 접속된 제2 그룹 전력증폭부 모두에 공급되고,
    제3 포락선 추적 전원변조부에서 각각 개별적으로 출력되는 복수의 변조된 전원은 대응되는 제3 그룹 전력증폭부에 각각 공급되는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 포락선 추적 전원변조부는,
    상기 제1 포락선 입력신호가 입력되며,상기 제1 포락선 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 변조된 전원을 생성하는 스위치 모드 전력공급부,
    상기 스위치 모드 전력공급부와 직렬 접속되는 인덕터,
    상기 인덕터와 병렬 접속되는 커패시터, 및
    상기 커패시터의 출력신호가 스위치 모드 전력공급부로 입력되도록 하는 피드백 루프부를 포함하며,
    상기 제1 포락선 추적 전원변조부는 입력된 제1 포락선 입력신호를 피드백 루프 제어에 의해 선형 증폭한 변조된 제1 전원 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 포락선 추적 전원변조부에서 출력되는 제1 전원 전압은 복수로 배열 접속된 제1 그룹 전력증폭부의 전원에 각각 공통적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 포락선 추적 전원변조부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭은 다음의 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
    [수학식]
    Figure pat00125

    여기서,
    Figure pat00126
    는 제1 포락선 추적 전원변조부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭이고,
    Figure pat00127
    는 제1 주파수 대역의 대역폭이고, L은 인덕터, C는 커패서터이다.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 피드백 루프부는,
    저항 또는 저항과 커패시터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 포락선 추적 전원변조부는,
    입력신호의 포락선 변동에 상응하는 변조된 전원을 생성하는 스위치 모드 전력공급부,
    상기 스위치 모드 전력공급부와 직렬 접속되는 인덕터,
    상기 제2 포락선 입력신호가 입력되며, 상기 스위치 모드 전력공급부의 부족 전류를 보상하는 선형 조절부,
    상기 인덕터와 병렬 접속되는 복수의 커패시터 및,
    상기 선형 조절부의 출력단에서 공급되는 전류를 전압으로 변환하여 상기 스위치 모드 전력공급부에 입력되도록 하는 전류/전압변환부를 포함하며,
    상기 제2 포락선 추적 전원변조부는 상기 선형 조절부에 입력된 제2 포락선 입력신호와 상기 스위치 모드 전력공급부에 입력된 전류/전압변환부의 출력단의 신호를 각각 선형 증폭한 변조된 제2 전원 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 선형 조절부의 출력단과 상기 인덕터의 출력단이 전기적으로 접속되고, 접속점에서 상기 선형 조절부에서 출력되는 제1 전류와 상기 스위치 모드 전력공급부에서 출력되는 제2 전류가 서로 합쳐저 상기 제2 그룹 전력증폭부의 전원에 각각 공급되는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 포락선 추적 전원변조부에서 출력되는 제2 전원 전압은 복수로 배열 접속된 제2 그룹 전력증폭부의 전원에 각각 공통적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 선형 조절부는,
    상기 제2 포락선 입력신호가 입력되는 증폭부, 및
    상기 증폭부와 피드백 루프로 구성되는 복수의 저항부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 선형 조절부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭은 다음의 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
    [수학식]
    Figure pat00128

    여기서,
    Figure pat00129
    는 선형 조절부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭이고,
    Figure pat00130
    는 제2 주파수 대역의 대역폭이다.
  16. 제 6 항에 있어서,
    상기 제3 포락선 추적 전원변조부는,
    상기 제3 포락선 입력신호가 각각 개별적으로 입력되며, 개별 입력된 제3 포락선 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 복수의 변조된 전원을 개별적으로 각각 생성하여 대응되는 제3 그룹 전력증폭부에 각각 개별적으로 공급하는 복수의 선형 조절부, 및
    상기 복수의 선형 조절부의 출력단과 각각 개별적으로 병렬 접속되는 복수의 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 각각의 선형 조절부는,
    상기 제3 포락선 입력신호가 입력되는 증폭부, 및
    상기 증폭부와 피드백 루프로 구성되는 전달함수 블록부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전달함수 블록부는,
    저항 또는 저항과 커패시터로 이루어져 각각의 값을 가변 조절할 수 있도록 이루어지며,
    값 조정에 의해 전력증폭기를 전치 왜곡시켜 전력증폭기의 비선형 특성을 보상하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 각각의 선형 조절부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭은 다음의 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
    [수학식]
    Figure pat00131

    여기서,
    Figure pat00132
    는 각각의 선형 조절부의 피드백 루프의 단위 이득 대역폭이고,
    Figure pat00133
    는 제3 주파수 대역의 대역폭이다.
  20. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 포락선 추적 전원변조부는 상기 제1 포락선 입력신호가 입력되며,상기 제1 포락선 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 변조된 전원을 생성하는 스위치 모드 전력공급부, 상기 스위치 모드 전력공급부와 직렬 접속되는 인덕터, 상기 인덕터와 병렬 접속되는 커패시터, 및 상기 커패시터의 출력신호가 스위치 모드 전력공급부로 입력되도록 하는 피드백 루프부를 포함하며,
    상기 제2 포락선 추적 전원변조부는 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 변조된 전원을 생성하는 스위치 모드 전력공급부, 상기 스위치 모드 전력공급부와 직렬 접속되는 인덕터, 상기 제2 포락선 입력신호가 입력되며, 상기 스위치 모드 전력공급부의 부족 전류를 보상하는 선형 조절부, 상기 인덕터와 병렬 접속되는 복수의 커패시터, 및 상기 선형 조절부의 출력단에서 공급되는 전류를 전압으로 변환하여 상기 스위치 모드 전력공급부에 입력되도록 하는 전류/전압변환부를 포함하며,
    상기 제3 포락선 추적 전원변조부는 상기 제3 포락선 입력신호가 각각 개별적으로 입력되며, 개별 입력된 제3 포락선 입력신호의 포락선 변동에 상응하는 복수의 변조된 전원을 개별적으로 각각 생성하여 대응되는 제3 그룹 전력증폭부에 각각 개별적으로 공급하는 복수의 선형 조절부, 및 상기 복수의 선형 조절부의 출력단과 각각 개별적으로 병렬 접속되는 복수의 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역의 대역폭과 제2 주파수 대역의 대역폭의 비는 다음의 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
    [수학식]
    Figure pat00134

    여기서,
    Figure pat00135
    는 제1 주파수 대역의 대역폭이고,
    Figure pat00136
    는 제2 주파수 대역의 대역폭이고,
    Figure pat00137
    는 제1 포락선 추적 전원변조부의 스위치 모드 전력공급부의 스위칭 주파수이고,
    Figure pat00138
    는 제2 포락선 추적 전원변조부의 스위치 모드 전력공급부의 스위칭 주파수이고,
    Figure pat00139
    는 제2 포락선 추적 전원변조부의 인덕터이고,
    Figure pat00140
    는 제1 포락선 추적 전원변조부의 인덕터이다.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 제1 포락선 추적 전원변조부에서 출력되는 변조된 전원은 상기 제2 포락선 추적 전원변조부의 선형 조절부의 증폭부의 전원단과 상기 제3 포락선 추적 전원변조부의 각각의 선형 조절부의 증폭부의 전원단에 각각 입력되는 것을 특징으로 하는 다중 전력증폭기를 위한 포락선 추적 전원변조장치.
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