KR20210011022A - 임피던스 변환과 함께 메타 물질 송신 라인 개념을 활용하는 광대역 분산 차동 전력 증폭기 - Google Patents
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Abstract
일 실시예에 따르면, 차동 전력 증폭기는 한 쌍의 트랜지스터들, 트랜지스터들의 드레인 단자들에 커플링된 변압기, 및 출력 송신 라인을 포함한다. 차동 전력 증폭기는 하위 동작 주파수와 상위 동작 주파수 사이에서 상대적으로 선형 이득을 제공하도록 하위 동작 주파수로부터 상위 동작 주파수까지의 주파수들의 범위에서 동작한다. 트랜지스터들의 드레인들은 변압기의 1차 권선에 커플링된다. 출력 송신 라인은 변압기의 2차 권선에 커플링된다. 출력 송신 라인은 차동 전력 증폭기의 하위 및 상위 동작 주파수들을 고려하여 미리 결정된 출력 임피던스를 매칭시키도록 구성된 적어도 하나의 LC(inductor-capacitor) 회로를 더 포함한다.
Description
[0001]
본 발명의 실시예들은 일반적으로 RF(radio frequency) 회로를 위한 전력 증폭기 회로에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 실시예들은 메타 물질 송신 라인 및 임피던스 변환을 사용하는 분산 차동 전력 증폭기 회로에 관한 것이다.
[0002]
미래의 인간의 정보 사회에 직면하여, 5G(fifth generation)의 관련 기술은 안정적인 표준에 도달하지 않았지만, 고속, 저 레이턴시, 대량 디바이스 연결, 저전력 소비와 같은 5G의 기본 특징들은 분명하다. 5G 단말 안테나는 5G 단말들의 메인 컴포넌트이다. 안테나 설계의 기술적 어려움이 혁신적으로 타파되지 않는 한, 5G 시스템의 상업적 사용 및 정상적인 실행이 보장될 수 있다.
[0003]
결과적으로, 전력 증폭기는 광범위한 동작 주파수들에서 동작해야 한다. 고주파수 및 광대역의 주파수들로 인해, 특히 IC(integrated circuit)에서 전력 증폭기의 설계는 난제이다.
[0004]
본 발명의 실시예들은 유사한 참조번호들이 유사한 엘리먼트들을 표시하는 첨부된 도면들의 도해들에서, 제한으로서가 아니라 예로서 예시된다.
[0005] 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 디바이스의 예를 예시하는 블록도이다.
[0006] 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 프론트엔드 집적 회로의 예를 예시하는 블록도이다.
[0007] 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 프론트엔드 집적 회로를 예시하는 블록도이다.
[0008] 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 프론트엔드 집적 회로를 예시하는 블록도이다.
[0009] 도 5a 내지 도 5d는 특정 실시예들에 따라, 송신 라인들을 갖는 전력 증폭기의 예들을 예시하는 개략도들이다.
[0010] 도 6a 및 도 6b는 특정 실시예들에 따라, 송신 라인들을 갖는 전력 증폭기의 예들을 예시하는 개략도들이다.
[0011] 도 7은 일 실시예에 따른 전력 증폭기의 타겟 이득 곡선을 예시하는 도면을 도시한다.
[0012] 도 8a 내지 도 8d는 특정 실시예들에 따라, 송신 라인들을 갖는 차동 전력 증폭기의 예들을 예시하는 개략도들이다.
[0005] 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 디바이스의 예를 예시하는 블록도이다.
[0006] 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 프론트엔드 집적 회로의 예를 예시하는 블록도이다.
[0007] 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 프론트엔드 집적 회로를 예시하는 블록도이다.
[0008] 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 프론트엔드 집적 회로를 예시하는 블록도이다.
[0009] 도 5a 내지 도 5d는 특정 실시예들에 따라, 송신 라인들을 갖는 전력 증폭기의 예들을 예시하는 개략도들이다.
[0010] 도 6a 및 도 6b는 특정 실시예들에 따라, 송신 라인들을 갖는 전력 증폭기의 예들을 예시하는 개략도들이다.
[0011] 도 7은 일 실시예에 따른 전력 증폭기의 타겟 이득 곡선을 예시하는 도면을 도시한다.
[0012] 도 8a 내지 도 8d는 특정 실시예들에 따라, 송신 라인들을 갖는 차동 전력 증폭기의 예들을 예시하는 개략도들이다.
[0013]
본 발명들의 다양한 실시예들 및 양상들은 이하에 논의되는 세부사항들을 참조하여 설명될 것이며, 첨부 도면들은 다양한 실시예들을 예시할 것이다. 이하의 설명 및 도면들은 본 발명을 예시하고 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 다수의 특정 세부사항들이 본 발명의 다양한 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 소정의 경우들에서, 본 발명들의 실시예들에 대한 간결한 논의를 제공하기 위해 잘 알려진 또는 종래의 세부사항들은 설명되지 않는다.
[0014]
본 명세에서 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 참조는, 실시예와 관련하여 설명된 특정한 특징, 구조, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 본 명세서의 다양한 장소들에서 "일 실시예에서"라는 문구의 출현들이 모두 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
[0015]
본 발명의 일 양상에 따르면, 전력 증폭기는, 하위 동작 주파수와 상위 동작 주파수 사이에서 상대적으로 선형 이득을 제공하도록 하위 동작 주파수로부터 상위 동작 주파수까지의 주파수들의 범위에서 동작하는 트랜지스터, 트랜지스터의 게이트 단자에 커플링된 입력 메타 물질 송신 라인, 및 트랜지스터의 드레인 단자에 커플링된 출력 메타 물질 송신 라인을 포함한다. 입력 메타 물질 송신 라인은 상위 동작 주파수 이상인 제1 공진 주파수에서 공진하는 제1 LC(inductor-capacitor) 회로를 포함한다. 출력 메타 물질 송신 라인은 제2 LC 회로 및 제3 LC 회로를 포함한다. 제2 LC 회로는 하위 동작 주파수 이하인 제2 공진 주파수에서 공진한다. 제3 LC 회로는 상위 동작 주파수 이상인 제3 공진 주파수에서 공진한다. 전력 증폭기는 광대역 RF(radio frequency) 회로에서 활용될 수 있다.
[0016]
일 실시예에서, 제1 LC 회로는 RH(right-hand) 송신 라인을 표현한다. 제2 LC 회로는 LH(left-hand) 송신 라인을 표현한다. 제3 LC 회로는 RH 송신 라인을 표현한다. 제2 LC 회로 및 제3 LC 회로는 복합 송신 라인을 형성한다. 제2 LC 회로는 LCL 회로이고 제3 LC 회로는 CLC 회로이다. LCL 회로의 "C" 컴포넌트는 CLC 회로의 "L" 컴포넌트에 직렬로 커플링되는 반면, LCL 회로의 "L" 컴포넌트는 CLC 회로의 "C" 컴포넌트에 병렬로 커플링된다.
[0017]
본 발명의 다른 양상에 따르면, 차동 전력 증폭기는 한 쌍의 트랜지스터들, 트랜지스터들의 드레인 단자들에 커플링된 변압기, 및 출력 송신 라인을 포함한다. 차동 전력 증폭기는 하위 동작 주파수와 상위 동작 주파수 사이에서 상대적으로 선형 이득을 제공하도록 하위 동작 주파수로부터 상위 동작 주파수까지의 주파수들의 범위에서 동작한다. 트랜지스터들의 드레인들은 변압기의 1차 권선에 커플링된다. 출력 송신 라인은 변압기의 2차 권선에 커플링된다. 출력 송신 라인은 차동 전력 증폭기의 하위 및 상위 동작 주파수들을 고려하여 미리 결정된 출력 임피던스를 매칭시키도록 구성된 적어도 하나의 LC(inductor-capacitor) 회로를 더 포함한다.
[0018]
일 실시예에 따르면, 하위 주파수(f1)로부터 상위 주파수(f2)까지의 동작 주파수들의 범위 내에서 동작하는 차동 전력 증폭기는 차동 증폭기를 형성하도록 서로 커플링된 한 쌍의 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터, 변압기 및 출력 송신 라인을 포함한다. 변압기는 트랜지스터들과 출력 송신 라인 사이에 커플링된다. 변압기는 트랜지스터들에 커플링된 1차 권선 및 미리 결정된 턴 비(n) 및 커플링 계수(k)를 갖는 출력 송신 라인에 커플링된 2차 권선을 포함한다.
[0019]
일 실시예에서, 출력 송신 라인은 변압기의 2차 권선의 제1 단자 및 제2 단자에 직렬로 커플링된, 동일한 인덕턴스(L1)를 갖는 제1 인덕터 및 제2 인덕터를 포함한다. 출력 송신 라인은 제3 인덕터, 제1 커패시터, 제4 인덕터 및 제2 커패시터를 더 포함한다. 제3 인덕터는 변압기의 2차 권선의 제1 단자에 커플링된다. 제2 인덕터는 L1, n, 및 k에 기초하여 결정되는 인덕턴스(L1_1)를 갖도록 구성된다. 제1 커패시터는 직렬로 제3 인덕터에 그리고 차동 전력 증폭기의 제1 출력 단자에 커플링되고, 제1 커패시터는 C2의 커패시턴스를 갖는다. 제4 인덕터는 변압기의 2차 권선의 제2 단자에 커플링된다. 제4 인덕터는 L1, n, 및 k에 기초하여 결정되는 인덕턴스(L1_1)를 갖도록 구성된다. 제2 커패시터는 직렬로 제4 인덕터에 그리고 증폭기의 제2 출력 단자에 커플링되고, 제2 커패시터는 C2의 커패시턴스 값을 갖는다.
[0020]
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 디바이스의 예를 예시하는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 무선 통신 디바이스(100)(이는 단순히 무선 디바이스로서 또한 지칭됨)는 다른 것들 중에서도, RF 프론트엔드 모듈(101) 및 기저대역 프로세서(102)를 포함한다. 무선 디바이스(100)는 예컨대, 모바일 폰들, 랩톱들, 태블릿들, 네트워크 어플라이언스 디바이스들(예컨대, IOT(또는 Internet of thing) 어플라이언스 디바이스) 등과 같은 임의의 종류의 무선 통신 디바이스들일 수 있다. 무선 통신 디바이스(100)는 CPE 디바이스일 수 있다.
[0021]
라디오 수신기 회로에서, RF 프론트엔드는, 믹서 스테이지를 포함하고 안테나까지 그 사이에 있는 모든 회로에 대한 일반 용어이다. 이는 오리지널 인입 라디오 주파수의 신호를, 그것이 더 낮은 중간 주파수(intermediate frequency; IF)로 변환되기 전에 프로세싱하는 수신기 내의 모든 컴포넌트들로 구성된다. 마이크로파 및 위성 수신기들에서, 그것은 종종, LNB(low-noise block) 또는 LND(low-noise down-converter)로 불리며, 안테나로부터의 신호가 보다 쉽게 처리되는 중간 주파수에서 수신기의 잔여부에 전달될 수 있도록 안테나에 종종 로케이팅된다. 기저대역 프로세서는 모든 라디오 기능들(안테나를 요구하는 모든 기능들)을 관리하는 네트워크 인터페이스의 디바이스(칩 또는 칩의 부분)이다.
[0022]
일 실시예에서, RF 프론트엔드 모듈(101)은 RF 트랜시버들의 어레이를 포함하며, 여기서 RF 트랜시버들 각각은 다수의 RF 안테나들 중 하나를 통해 특정 주파수 대역(예컨대, 중첩되지 않는 주파수 범위들과 같은 특정 주파수 범위) 내의 RF 신호들을 송신 및 수신한다. RF 프론트엔드 IC(integrated circuit) 칩은 RF 트랜시버들에 커플링된 전-대역 주파수 합성기를 더 포함한다. 전-대역 주파수 합성기는 LO(local oscillator) 신호를 생성하고 RF 트랜시버들 각각에 제공하여 RF 트랜시버가 대응하는 주파수 대역 내의 RF 신호들을 혼합, 변조 및/또는 복조하는 것을 가능하게 한다. RF 트랜시버들의 어레이 및 전-대역 주파수 합성기는 단일 RF 프론트엔드 IC 칩 또는 패키지로서 단일 IC 칩 내에 통합될 수 있다.
[0023]
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 프론트엔드 집적 회로의 예를 예시하는 블록도이다. 도 2를 참조하면, RF 프론트엔드(101)는 다른 것들 중에서도, RF 트랜시버들(211-213)의 어레이에 커플링된 전-대역 주파수 합성기(200)를 포함한다. 트랜시버들(211-213) 각각은 RF 안테나들(221-223) 중 하나를 통해 특정 주파수 대역 또는 RF 주파수들의 특정 범위 내의 RF 신호들을 송신 및 수신하도록 구성된다. 일 실시예에서, 트랜시버들(211-213) 각각은 전-대역 주파수 합성기(200)로부터 LO 신호를 수신하도록 구성된다. LO 신호는 대응하는 주파수 대역에 대해 생성된다. LO 신호는 대응하는 주파수 대역 내의 RF 신호들을 송신 및 수신할 목적으로 트랜시버가 혼합, 복조, 변조, 복조하는 데 활용된다.
[0024]
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 프론트엔드 집적 회로를 예시하는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 전-대역 주파수 합성기(300)는 위에서 설명된 바와 같은 전-대역 주파수 합성기(101)를 표현할 수 있다. 일 실시예에서, 전-대역 주파수 합성기(300)는 트랜시버들의 어레이에 통신 가능하게 커플링되며, 각각의 트랜시버는 다수의 주파수 대역들 중 하나에 대응한다. 이 예에서, 전-대역 주파수 합성기(300)는 송신기(301A), 수신기(302A), 송신기(301B) 및 수신기(302B)에 커플링된다. 송신기(301A) 및 수신기(302A)는 LB(low-band) 송신기 및 LB 수신기로서 지칭되는, 하위 주파수 대역에서 동작하는 제1 트랜시버의 부분일 수 있다. 송신기(301B) 및 수신기(302B)는 HB(high-band) 송신기 및 HB 수신기로서 지칭되는, 상위 주파수 대역에서 동작하는 제2 트랜시버의 부분일 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 단 2개의 트랜시버들만이 존재할 수 있지만, 도 2에 도시된 바와 같이 더 많은 트랜시버들이 또한 전-대역 주파수 합성기(300)에 커플링될 수 있다는 것에 주의한다.
[0025]
일 실시예에서, 주파수 합성기(300)는 PLL(phase-lock loop) 회로 또는 블록(311), LO 버퍼(312), LB IQ(in-phase/quadrature) 생성기(313) 및 LB 위상 회전기들(314)을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)한다. PLL은, 위상이 입력 신호의 위상과 관련되는 출력 신호를 생성하는 제어 시스템이다. 여러 상이한 유형들이 존재하지만, 초기에, 가변 주파수 오실레이터 및 위상 검출기로 구성된 전자 회로로서 시각화하는 것이 용이하다. 오실레이터는 주기적 신호를 생성하고 위상 검출기는 그 신호의 위상을 입력 주기적 신호의 위상과 비교하여, 위상들이 매칭된 채로 유지하도록 오실레이터를 조정한다. 비교를 위해 출력 신호를 입력 신호쪽으로 되돌리는 것을 피드백 루프라 칭하는데, 이는, 출력이 입력쪽으로 "피드백"되어 루프를 형성하기 때문이다.
[0026]
입력 및 출력 위상을 로크 단계(lock step)로 유지하는 것은 또한, 입력 및 출력 주파수들을 동일하게 유지하는 것을 의미한다. 결과적으로, 신호들을 동기화하는 것 외에도, 위상-로킹 루프는 입력 주파수를 추적할 수 있거나, 또는 입력 주파수의 배수인 주파수를 생성할 수 있다. 이러한 특성들은 컴퓨터 클록 동기화, 복조 및 주파수 합성을 위해 사용된다. 위상-로킹 루프들은 라디오, 원격통신들, 컴퓨터들 및 다른 전자 애플리케이션들에서 널리 사용된다. 이들은, 신호를 복조하고, 노이즈 있는 통신 채널로부터 신호를 복구하고, 입력 주파수의 배수들에서 안정적인 주파수를 생성하거나(주파수 합성), 또는 마이크로프로세서들과 같은 디지털 로직 회로들에서 정확하게 타이밍 클록 펄스들을 분배하는 데 사용될 수 있다.
[0027]
다시 도 3을 참조하면, PLL 블록(311)은, 클록 기준 신호를 수신하고 클록 기준 신호의 주파수로 로킹하여 제1 LO 신호, 즉 저-대역 LO 신호 또는 LBLO 신호를 생성하기 위한 것이다. 제1 LO 신호는 선택적으로 LO 버퍼(312)에 의해 버퍼링될 수 있다. LBLO 신호에 기초하여, LB IQ 생성기(313)는 RF 신호들의 동위상 및 직교 컴포넌트들을 혼합, 변조 및 복조하는 데 적합한 IQ 신호들을 생성한다. IQ 신호들은 LB 위상 회전기들(314)에 의해 미리 결정된 각도만큼 회전되거나 지연될 수 있다. 회전된 IQ 신호들은 그 후, LB 송신기(301A) 및 수신기(302A)에 제공된다. 특히, IQ 신호들은 LB 송신기(301A)에 제공될 송신 IQ(TXIQ) 신호들(321A) 및 LB 수신기(302A)에 제공될 동위상 및 직교 수신 IQ(RXIQ) 신호들(322A)을 포함할 수 있다.
[0028]
일 실시예에서, 주파수 합성기(300)는 주파수 변환기(315), 주입 로킹 오실레이터(316), HB IQ 생성기(317) 및 HB 위상 회전기들(318)을 더 포함한다. 주파수 변환기(315)는 PLL 블록(311)으로부터 생성된 제1 LO 신호를 더 높은 주파수를 갖는(예컨대, 상위 주파수 대역 내의) 신호로 변환한다. 일 실시예에서, 주파수 변환기(315)는 제1 LO 신호의 주파수를 배가시키기 위한 주파수 배율기를 포함한다. 주입 로킹 오실레이터(316)는 주파수 변환기(315)로부터 수신된 배가된-주파수 신호로 로킹하여 제1 LO 주파수의 약 2배인 제2 LO 주파수를 갖는 제2 LO 신호를 생성한다. 이 예에서, 제2 LO 주파수는 제1 LO 주파수의 2배라는 것에 주의한다. 그러나, 주파수 변환기(315)는 임의의 주파수 범위의 주파수를 변환 및 생성할 수 있다. RF 프론트엔드 디바이스 내에 통합될 더 많은 주파수 대역들이 존재하는 경우, 더 많은 주파수 변환기들이 기준 주파수를 다수의 다른 하위 또는 상위 주파수들로 변환하는데 활용될 수 있다.
[0029]
주입 로킹 및 주입 풀링(injection pulling)은, 제2 오실레이터가 근처 주파수에서 동작함으로써 고조파 오실레이터가 방해를 받을 때 발생할 수 있는 주파수 효과들이다. 커플링이 충분히 강하고 주파수들이 충분히 가까울 때, 제2 오실레이터는 제1 오실레이터를 캡처하여, 제1 오실레이터가 제2 오실레이터와 본질적으로 동일한 주파수를 갖게 한다. 이것이 주입 로킹이다. 제2 오실레이터가 제1 오실레이터를 단지 방해하지만 제1 오실레이터를 캡처하지 못한 경우, 이 효과는 주입 풀링이라 불린다. 주입 로킹 및 풀링 효과들은 수많은 유형들의 물리적 시스템들에서 관찰되지만, 용어들은 전자 오실레이터들 또는 레이저 공진기들과 가장 자주 연관된다.
[0030]
다시 도 3을 참조하면, HB IQ 생성기(317)는 고대역 주파수 범위의 RF 신호들의 동위상 및 직교 컴포넌트들을 혼합, 변조 및 복조하는 데 적합한 IQ 신호들을 생성한다. 전기 공학에서, 각도 변조를 한 정현파는 1/4 사이클(π/2 라디안)만큼 위상이 오프셋되는 2개의 진폭-변조 정현파들로 분해되거나 이들로부터 합성될 수 있다. 모든 3개의 기능들은 동일한 주파수를 갖는다. 진폭 변조 정현파들은 동위상 및 직교 컴포넌트들로서 알려져 있다. 일부 사람들은 이러한 용어들로 진폭 변조(기저대역) 그 자체만을 지칭하는 것이 더 편리하다는 것을 발견하였다.
[0031]
IQ 신호들은 HB 위상 회전기들(318)에 의해 미리 결정된 각도만큼 회전되거나 지연될 수 있다. 회전된 IQ 신호들은 그 후, HB 송신기(301B) 및 수신기(302B)에 제공된다. 특히, IQ 신호들은 HB 송신기(301B)에 제공될 송신 IQ(TXIQ) 신호들(321B) 및 HB 수신기(302B)에 제공될 동위상 및 직교 수신 IQ(RXIQ) 신호들(322B)을 포함할 수 있다. 따라서, 컴포넌트들(312-314)은 LB 송신기(301A) 및 LB 수신기(302A)에 대한 TXIQ 및 RXIQ 신호들을 생성하도록 구성되는 반면, 컴포넌트들(315-318)은 HB 송신기(301B) 및 HB 수신기(302B)에 대한 TXIQ 및 RXIQ 신호들을 생성하도록 구성된다. 더 많은 주파수 대역들의 더 많은 송신기들 및 수신기들이 수반되는 경우, 부가적인 주파수 대역들에 대해 필요한 TXIQ 및 RXIQ 신호들을 생성하기 위해 더 많은 세트들의 컴포넌트들(312-314) 및/또는 컴포넌트들(315-318)이 주파수 합성기(300)에 의해 유지될 수 있다.
[0032]
일 실시예에서, LB 송신기(301A)는 필터(303A), 믹서(304A) 및 증폭기(305A)를 포함한다. 필터(303A)는 목적지로 송신될 LB 송신(LBTX) 신호들을 수신하는 LP(low-pass) 필터일 수 있으며, 여기서 LBTX 신호들은 기저대역 프로세서(102)와 같은 기저대역 프로세서로부터 제공될 수 있다. 믹서(301A)(상향-변환 믹서 또는 LB 상향-변환 믹서로서 또한 지칭됨)는 LB 위상 회전기들(314)에 의해 제공되는 TXIQ 신호에 기초하여 LBTX 신호들을 믹싱하고 캐리어 주파수 신호로 변조하도록 구성된다. 변조된 신호들(예컨대, 저-대역 RF 또는 LBRF 신호들)은 그 후, 증폭기(305A)에 의해 증폭되고, 증폭된 신호들은 그 후 안테나(310A)를 통해 원격 수신기로 송신된다.
[0033]
일 실시예에서, LB 수신기(302A)는 증폭기(306A), 믹서(307A) 및 필터(308A)를 포함한다. 증폭기(306A)는 안테나(310A)를 통해 원격 송신기로부터 LBRF 신호들을 수신하고 수신된 RF 신호들을 증폭하기 위한 것이다. 증폭된 RF 신호들은 그 후, LB 위상 회전기들(314)로부터 수신된 RXIQ 신호에 기초하여 믹서(307A)(하향-변환 믹서 또는 LB 하향-변환 믹서로서 또한 지칭됨)에 의해 복조된다. 그 후, 복조된 신호들은 저역-통과 필터일 수 있는 필터(308A)에 의해 프로세싱된다. 일 실시예에서, LB 송신기(301A) 및 LB 수신기(302A)는 송신 및 수신(T/R) 스위치(309A)를 통해 안테나(310A)를 공유한다. T/R 스위치(309A)는 특정 시점에 안테나(310A)를 LB 송신기(301A) 또는 LB 수신기(302A)에 커플링하기 위해 LB 송신기(301A)와 수신기(302A) 사이에서 스위칭하도록 구성된다.
[0034]
유사하게, HB 송신기(301B)는 HBTX(high-band transmitting) 신호들을 프로세싱하기 위해 각각, LB 송신기(301A)의 필터(303A), 믹서(304A) 및 증폭기(305A)와 유사한 기능들을 갖는 필터(303B), 믹서(304B)(HB 상향-변환 믹서로서 또한 지칭됨) 및 증폭기(305B)를 포함한다. HB 수신기(302B)는 HBRX(high-band receiving) 신호들을 프로세싱하기 위해 각각, LB 수신기(302A)의 증폭기(306A), 믹서(307A) 및 필터(308A)와 유사한 기능들을 갖는 필터(306B), 믹서(307B)(HB 하향-변환 믹서로서 또한 지칭됨) 및 필터(308B)를 포함한다. LB 송신기(301A) 및 수신기(302A)의 구성과 유사하게, HB 송신기(301B) 및 HB 수신기(302B)는 T/R 스위치(309B)를 통해 안테나(310B)에 커플링된다. 안테나(310A-310B)는 도 2의 안테나들(221-223) 중 임의의 하나 이상을 표현할 수 있으며, 그 안테나는 RF 프론트엔드 회로의 부분이 아니다.
[0035]
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 프론트엔드 집적 회로의 예를 예시하는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 이 실시예에서, LB 송신기(301A), LB 수신기(302A), HB 송신기(301B) 및 HB 수신기(302B) 각각은 2개의 경로들: 1) 동위상 컴포넌트 신호들을 프로세싱하기 위한 I 경로 및 2) 직교 컴포넌트 신호들을 프로세싱하기 위한 Q 경로를 포함한다. 일 실시예에서, LB 송신기(301A)는 I-경로 기저대역 신호들을 수신하기 위한 I-경로 저역-통과 필터(예컨대, 튜닝 가능한 저역-통과 필터) 및 I-경로 기저대역 신호들을 혼합 및 변조하기 위한 I-경로 상향-변환 믹서를 포함한다. LB 송신기(301A)는 Q-경로 기저대역 신호들을 수신하기 위한 Q-경로 저역 통과 필터(예컨대, 튜닝 가능한 저역-통과 필터) 및 Q-경로 기저대역 신호들을 혼합 및 변조하기 위한 Q-경로 상향-변환 믹서를 포함한다. LB 송신기(301A)는 튜닝 가능한 대역 선택 필터 및 증폭기를 더 포함한다. 대역 선택 필터(예컨대, 대역-통과 필터)는 대응하는 대역 외부에 있는 노이즈들을 제거하기 위해 대응하는 주파수 대역을 선택하기 위한 것이다. 증폭기는 안테나(310A)를 통해 원격 디바이스로 송신될 변조된 RF 신호들을 증폭하기 위한 것이다. HB 송신기(301B)는 상위 주파수 대역의 신호들을 프로세싱하기 위해 LB 송신기(301A)와 유사한 컴포넌트들을 포함한다.
[0036]
유사하게, 일 실시예에 따르면, LB 수신기(302A)는 대역 선택 필터(예컨대, 대역-통과 필터) 및 안테나(310A)를 통해 원격 디바이스로부터 LBRF 신호들을 수신하기 위한 증폭기(예컨대, 저-노이즈 증폭기 또는 LNA)를 포함한다. LB 수신기(302A)는 RF 신호를 혼합하고 I-경로 기저대역 신호들 및 Q-경로 기저대역 신호들로 복조하기 위한 I-경로 하향-변환 믹서 및 Q-경로 하향-변환 믹서를 더 포함한다. LB 수신기(302A)는 I-경로 기저대역 신호들 및 Q-경로 기저대역 신호들(이들은 추후에 기저대역 프로세서에 제공될 수 있음)을 프로세싱하기 위한 I-경로 저역-통과 필터 및 Q-경로 저역-통과 필터를 더 포함한다. HB 수신기(302B)는 상위 주파수 대역의 신호들을 프로세싱하기 위해 LB 수신기(302A)와 유사한 컴포넌트들을 포함한다.
[0037]
일 실시예에서, 주파수 합성기(300)는, 위상 주파수 검출기를 동반한 전하 펌프, 루프 필터, 프로그래밍 가능 분할기, 전압-제어 오실레이터를 갖는 PLL 블록을 포함한다. 주파수 합성기(300)는 도 3과 관련하여 위에서 설명된 바와 같은 주파수 배율기 및 주입 로킹 오실레이터를 더 포함한다.
[0038]
또한, 주파수 합성기(300)는 동위상 송신(TXI) 위상 회전기(314A), 직교 송신(TXQ) 위상 회전기(314B), 동위상 수신(RXI) 위상 회전기(314C) 및 직교 수신(RXQ) 위상 회전기(314D)를 포함하며, 이들은 특히 LB 송신기(301A) 및 LB 수신기(302A)에 대한 동위상 LO 신호들 및 직교 LO 신호들을 생성하기 위해 위상 회전을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, TXI 위상 회전기(314A)는 LB 송신기(301A)의 I-경로 상향-변환 믹서에 커플링되고 TXQ 위상 회전기(314B)는 LB 송신기(301A)의 Q-경로 상향-변환 믹서에 커플링되어, I-경로 및 Q-경로 기저대역 신호들이 대응하는 주파수 대역 내에서 혼합 및 변조되는 것을 가능하게 한다. RXI 위상 회전기(314C)는 LB 수신기(302A)의 I-경로 하향-변환 믹서에 커플링되고 RXQ 위상 회전기(314D)는 LB 수신기(302A)의 Q-경로 하향-변환 믹서에 커플링되어, I-경로 및 Q-경로 기저대역 신호들이 대응하는 주파수 대역 내에서 혼합 및 복조되는 것을 가능하게 한다.
[0039]
일 실시예에서, 주파수 합성기(300)는 동위상 송신(TXI) 위상 회전기(318A), 직교 송신(TXQ) 위상 회전기(318B), 동위상 수신(RXI) 위상 회전기(318C) 및 직교 수신(RXQ) 위상 회전기(318D)를 포함하며, 이들은 특히 HB 송신기(301B) 및 HB 수신기(302B)에 대한 동위상 LO 신호들 및 직교 LO 신호들을 생성하기 위해 위상 회전을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, TXI 위상 회전기(318A)는 HB 송신기(301B)의 I-경로 상향-변환 믹서에 커플링되고 TXQ 위상 회전기(318B)는 HB 송신기(301B)의 Q-경로 상향-변환 믹서에 커플링되어, I-경로 및 Q-경로 기저대역 신호들이 대응하는 주파수 대역 내에서 혼합 및 변조되는 것을 가능하게 한다. RXI 위상 회전기(318C)는 HB 수신기(302A)의 I-경로 하향-변환 믹서에 커플링되고 RXQ 위상 회전기(318D)는 HB 수신기(302B)의 Q-경로 하향-변환 믹서에 커플링되어, I-경로 및 Q-경로 기저대역 신호들이 대응하는 주파수 대역 내에서 혼합 및 복조되는 것을 가능하게 한다.
[0040]
재차, 도 4에 도시된 바와 같은 이 예에서, 주파수 합성기(300)에 의해 커버되는 2개의 주파수 대역들이 존재한다. 그러나 더 많은 주파수 대역들이 통합형 RF 프론트엔드 내에서 구현될 수 있다. 구현될 더 많은 주파수 대역들이 존재하는 경우, 더 많은 세트들의 TXI, TXQ, RXI 및 RXQ 위상 회전기들이 요구될 수 있다.
[0041]
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 증폭기 등가 회로의 예를 예시하는 개략도이다. 도 5a를 참조하면, 증폭기 회로는 예컨대, 증폭기들(305 및 306)과 같은 위에서 설명된 바와 같은 전력 증폭기들 중 임의의 것으로서 구현될 수 있다. 이 예에서, 트랜지스터(500)는 증폭기의 예로서 활용된다. 또한, 입력 송신 라인(501)은 게이트 단자와 같은 트랜지스터(500)의 입력에 커플링된다. 또한, 출력 송신 라인(502)은 드레인 단자와 같은 트랜지스터(500)의 출력에 커플링된다. 송신 라인들(501 및 502)은 IC 디바이스의 제조 동안 메타 물질 개념을 사용하여 형성될 수 있다. 5G RF 분야에서, 전력 증폭기는 광대역의 주파수들에 걸쳐 상대적으로 선형 이득을 제공할 수 있어야 한다. 5G 기술과 연관된 고주파수들로 인해, 송신 라인들(501-502)은 IC 제조 프로세스들과 같은 구현의 부분으로서 형성된다. 이 예에서, 증폭기의 단일 스테이지가 도시되지만; 다중-스테이지 회로가 또한 적용 가능할 수 있다.
[0042]
이 예에서, 입력 송신 라인 회로(501)는 인덕터 및 커패시터의 인덕턴스(L) 및 커패시턴스(C) 값들에 의존하는 공진 주파수를 갖는 LC(inductor-capacitor) 회로(본원에서 제1 LC 회로로서 또한 지칭됨)를 포함한다. 출력 송신 라인 회로(502)는 LCL(inductor-capacitor-inductor) 회로(본원에서 제2 LC 회로로서 또한 치칭됨) 및 CLC(capacitor-inductor-capacitor) 회로(본원에서 제3 LC 회로로서 또한 치칭됨)를 포함하고, 이들은 그들 개개의 LC 값들에 기초한 특정 공진 주파수에서 공진한다. 도시된 바와 같은 회로는 단일 스테이지 증폭기를 표현하며, 트랜지스터는 공통 소스 또는 캐스케이드 RF 입력 및 출력으로서, Vdd는 바이어스로서 실현될 수 있다. 도 5a에 도시된 바와 같은 회로는 용량성 변환 또는 유도성 변환을 통해 변환될 수 있다.
[0043]
도 5b는 용량성 변환을 통해 도 5a에 도시된 바와 같은 회로를 모델링하는 등가 회로 모델을 도시한다. 도 5b를 참조하면, Rds는 출력 저항이다. 전력 증폭기 설계에 대해, 높은 출력 전력 전달을 위해 큰 크기의 트랜지스터(예컨대, 물리적 크기)가 선택되고, 이에 따라 Rds는 작아질 필요가 있고 Cds는 높아질 필요가 있다. 트랜지스터 크기가 결정되면, Rds = R0/N에 기초하여(여기서 N은 변환 비를 표현하고 R0은 타겟 입력/출력 매칭 임피던스임), N이 유도 및 결정될 수 있다.
[0044]
전압 변환의 관점에서, 변환 비는 2차 전압 및 1차 전압의 비와 관련되며, 이는 2차 턴들과 1차 턴들 사이의 비에 기초하여 결정될 수 있다. 전류 변환의 관점에서, 변환 비는 2차 전류 및 1차 전류의 비에 의해 표현되며, 이는 1차 턴들과 2차 턴들 사이의 비에 기초하여 결정될 수 있다.
[0045]
일 실시예에서, R0은 대략 50 옴이다. 임피던스 변환(예컨대, 용량성 변환)을 위해 회로 조합의 재배열이 도 5c에서 점선 박스(505)로서 도시되며, 여기서 
이다. 일 실시예에 따르면, 변환은 다음 방정식들을 만족해야 한다:
[0046]
변환 후, 능동 전류 소스를 갖는 2개의 인공 송신 라인들은 도 5d에 도시된 바와 같이 광대역 성능을 위해 달성된다. Zin은 더 많은 션트 또는 직렬 연결 저항기를 추가하여, 안정성을 향상시키고 50 옴에 근접하게 임피던스를 또한 개선할 수 있다.
[0047]
모든 특징적인 임피던스 인공 송신 라인들은
로서 50 옴을 유지해야 한다.
[0048]
그리고, 극점은 LH(left-hand) 및 RH(right-hand) 주파수들이 되어야 한다:
[0049]
위의 변환이 용량성 변환으로서 지칭된다. 변환은 또한 도 5a부터 시작하여, 유도성 변환의 형태로 예시될 수 있다. 등가 회로가 도 6a에 도시된 바와 같은 회로로 변환될 수 있다. 트랜지스터 크기가 결정되면, Rds = R0/N이고, N이 구해질 수 있으며, 여기서 R0은 50 옴이다. 임피던스 변환을 위해 회로 조합이 재배열되고(회색 점선), 
이다. 등가 회로는 도 6b에 도시된 바와 같은 회로로 변환될 수 있다. 변환은 다음 방정식들을 따라야 한다:
[0050]
변환 후, 능동 전류 소스를 갖는 2개의 인공 송신 라인들은 도 5d에 도시된 바와 같이 광대역 성능을 위해 달성된다.
[0051]
설계된 증폭기의 목표들 중 하나는 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 하위 주파수(f1)로부터 상위 주파수(f2)까지의 미리 결정된 주파수들의 범위에 걸쳐 상대적으로 선형 이득을 제공하는 것이다. 또한, 도 5d에 도시된 바와 같이 회로들의 파라미터들을 결정하는데 있어 다음 조건들이 충족되어야 한다:
[0052]
도 5d에 도시된 실시예에서, LR2 및 CR2는 입력 송신 라인 상에 LC 회로(예컨대, 제1 LC 회로)를 형성하며, 여기서 CR2는 병렬로 트랜지스터(500)의 입력에 커플링되는 반면, LR2는 직렬로 커플링된다. 출력 측 상에서, LR1 및 2개의 커패시터들(CR1)이 CLC 회로(예컨대, 제3 LC 회로)를 형성한다. 2개의 인덕터들(LL1) 및 커패시터(CL1)는 LCL 회로(예컨대, 제2 LC 회로)를 형성한다. LCL 및 CLC 회로들은 CL1 및 LR1이 직렬로 커플링된다는 점을 제외하면, 거의 병렬 구성이다.
[0053]
이 실시예에서, CL1 및 LR1은 직렬로 커플링된다. CR1 및 LL1의 제1 쌍은 서로 병렬로 커플링되고 CL1 및 LR1의 입력단에 직렬로 커플링된다. CR1 및 LL1의 제2 쌍은 서로 병렬로 커플링되고 CL1 및 LR1의 출력단에 직렬로 커플링된다.
[0054]
일 실시예에서, 이러한 LCL 및 CLC 회로들의 인덕턴스 및 커패시턴스 값들은 위에서 기술된 조건들을 충족해야 한다. 예컨대, LC 컴포넌트들의 파라미터들은 동작 주파수들의 타겟 범위 즉 f1로부터 f2까지를 충족하도록 구성된다. 출력 송신 라인(502) 상의 LL1 및 CL1 컴포넌트들의 값들은 L1 상의 LCL 회로의 공진 주파수가 하위 경계 타겟 주파수(f1) 이하가 되도록 구성된다. 출력 송신 라인(502) 상의 LR1 및 CR1 컴포넌트들의 값들은 R1 상의 CLC 회로의 공진 주파수가 상위 경계 타겟 주파수(f2) 이상이 되도록 구성된다. 출력 송신 라인(502) 상의 LR2 및 CR2 컴포넌트들의 값들은 R2 상의 LCL 회로의 공진 주파수가 상위 경계 타겟 주파수(f2) 이상이 되도록 구성된다.
[0055]
위의 기술들은 일 예로서 단일-종단 증폭기를 사용하여 설명되었다. 본 발명의 다른 양상에 따르면, 위에서 설명된 기술들은 또한 차동 전력 증폭기에도 적용 가능할 수 있다. 차동 증폭기는 2개의 입력 전압들 간의 차이를 증폭하지만 2개의 입력들에 공통적인 임의의 전압을 억제하는 일 유형의 전자 증폭기이다. 이는 2개의 입력들 및 하나의 출력을 갖는 아날로그 회로이며, 여기서 출력은 이상적으로는, 2개의 입력들 간의 차이에 비례한다.
[0056]
이제, 도 5d에 도시된 것과 유사한 단일-종단 증폭기인 도 8a를 참조한다. 이 예에서, 출력 송신 라인은 C1, C2, C3, L1, L2 및 L3를 포함하며, 이들은 각각 도 5d의 CR1, CL1, CR1, LL1, LR1 및 LL1에 대응한다. 회로의 차동 버전은 도 8b에서 도시된 바와 같이 가상 접지로 동일 회로를 미러링함으로써 변환될 수 있다.
[0057]
진정한 차동 증폭기를 형성하기 위해, 트랜지스터들과 출력 송신 라인 사이에 변압기가 요구된다. 더 높은 스위칭 주파수에서 동작하는 변압기의 성질로 인해, 회로의 인덕턴스뿐만 아니라 연관된 공진 주파수가 영향을 받을 수 있다. 결과적으로, L2의 일부는 변압기 설계 또는 모델의 부분으로서 구현될 수 있다.
[0058]
턴 비(n) 및 커플링 계수(k)를 갖는 주어진 변압기에 대해(여기서 n은 변압기의 2차 권선에서 턴들의 수와 1차 권선에서 턴들의 수 사이의 턴 비를 지칭함), L2는 도 8c에 도시된 바와 같이 L1_1 및 LA1로 분할된다. L1 _1은 도 8d에 도시된 변압기 모델의 부분이다. 일 실시예에서, L1_1은 다음 공식들로부터 유도될 수 있다:
[0059]
이제 도 8d를 참조하면, 일 실시예에 따르면, 차동 전력 증폭기(800)는 그들의 개개의 소스 단자들을 통해 서로 커플링된 한 쌍의 제1 트랜지스터(801) 및 제2 트랜지스터(802)를 포함한다. 증폭기(800)는 트랜지스터들(801-802) 및 출력 송신 라인에 커플링된 변압기(803)를 더 포함한다. 변압기(803)는 트랜지스터들(801-802)의 드레인 단자들에 커플링된 1차 권선을 포함한다. 변압기(803)의 2차 권선은 출력 송신 라인에 커플링된다. 변압기(803)는 2차 권선 및 1차 권선의 턴들 간의 턴 비를 표현하는 턴 비(n)를 갖도록 구성되며, 여기서 변압기(803)는 커플링 계수(k)를 갖도록 구성된다.
[0060]
일 실시예에서, 송신 라인은, 직렬로 커플링되고 그 후 변압기(803)의 2차 권선의 단자들에 커플링된 제1 인덕터(811) 및 제2 인덕터(812)를 포함한다. 이 예에서, 제1 인덕터(811) 및 제2 인덕터(812) 둘 모두는 L1의 동일한 인덕턴스를 갖는다. 출력 송신 라인은 변압기(803)의 2차 권선의 제1 단자에 커플링된 제3 인덕터(813) 및 변압기(803)의 2차 권선의 제2 단자에 커플링된 제4 인덕터(814)를 더 포함한다. 제3 및 제4 인덕터들(813-814) 둘 모두는 L1_1의 인덕턴스를 갖는다. 출력 송신 라인은, 증폭기(800)의 제1 출력 단자 및 제3 인덕터(813)에 직렬로 커플링된 제1 커패시터(821)를 더 포함한다. 출력 송신 라인은, 증폭기(800)의 제2 출력 단자 및 제4 인덕터(814)에 직렬로 커플링된 제2 커패시터(822)를 더 포함한다. 커패시터들(821-822) 둘 모두는 C2의 커패시턴스를 갖는다.
[0061]
일 실시예에서, 출력 송신 라인은, 직렬로 커플링되고 그 후 증폭기(800)의 제1 및 제2 출력 단자들에 커플링된 제5 인덕터(815) 및 제6 인덕터(816)를 더 포함한다. 제5 및 제6 인덕터들(815-816) 둘 모두는 L3의 인덕턴스를 갖는다. 일 실시예에서, 출력 송신 라인은 제3 인덕터(813)와 제1 커패시터(821) 사이에서 직렬로 커플링된 제7 인덕터(817)를 더 포함한다. 출력 송신 라인은 제4 인덕터(814)와 제2 커패시터(822) 사이에서 직렬로 커플링된 제8 인덕터(818)를 더 포함한다. 제7 및 제8 인덕터들(817-818) 둘 모두는 L1A의 인덕턴스를 갖는다. 증폭기(800)는 변압기(803)의 1차 권선(예컨대, 트랜지스터들(801 내지 802)의 드레인 단자들)에 커플링된 제5 커패시터(825)를 더 포함한다. 트랜지스터들(801-802)의 소스 단자들은 서로 커플링된다.
[0062]
일 실시예에 따르면, 증폭기(800)는 입력 송신 라인을 더 포함한다. 입력 송신 라인은, 제1 트랜지스터(801)의 게이트 단자 및 증폭기(800)의 제1 입력 단자에 커플링된 제9 인덕터(819)를 포함한다. 제9 및 제10 인덕터들(819-820) 둘 모두는 LR2의 인덕턴스를 갖는다. 입력 송신 라인은, 제2 트랜지스터(802)의 게이트 단자 및 증폭기(800)의 제2 입력 단자에 커플링된 제10 인덕터(820)를 더 포함한다. 입력 송신 라인은 증폭기(800)의 제1 및 제2 입력 단자들에 커플링된 제4 커패시터(824)를 더 포함한다. 제4 커패시터(824)는 CR2/2의 커패시턴스를 갖는다.
[0063]
위의 명세서에서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 특정 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었다. 첨부된 청구항들에 기술된 본 발명의 더 넓은 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 그에 대한 다양한 수정들이 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 의미보다는 예시적인 의미로 간주되어야 한다.
Claims (16)
- IC(integrated circuit)에 구현된 광대역 RF(radio frequency) 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기로서,
하위 동작 주파수(f1)와 상위 동작 주파수(f2) 사이에서 상대적으로 선형 이득을 제공하도록 상기 하위 동작 주파수로부터 상기 상위 동작 주파수까지의 주파수들의 범위에서 동작하는 차동 증폭기를 형성하기 위해 서로 커플링된 한 쌍의 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터;
턴 비(turn ratio)(n) 및 커플링 계수(k)를 갖는 1차 권선 및 2차 권선을 갖는 변압기 ― 상기 1차 권선은 상기 제1 트랜지스터의 제1 드레인 단자 및 상기 제2 트랜지스터의 제2 드레인 단자에 커플링됨 ― ; 및
상기 변압기의 2차 권선에 커플링된 출력 메타 물질 송신 라인(output metamaterial transmission line)을 포함하고, 상기 출력 메타 물질 송신 라인은,
상기 변압기의 2차 권선의 제1 단자 및 제2 단자에 직렬로 커플링된, 동일한 인덕턴스(L1)를 갖는 제1 인덕터 및 제2 인덕터,
상기 변압기의 2차 권선의 제1 단자에 커플링된 제3 인덕터 ― 상기 제2 인덕터는 L1, n 및 k에 기초하여 결정되는 인덕턴스(L1_1)를 갖도록 구성됨 ― ,
직렬로 상기 제3 인덕터에 그리고 상기 차동 전력 증폭기의 제1 출력 단자에 커플링된 제1 커패시터 ― 상기 제1 커패시터는 C2의 커패시턴스를 가짐 ― ,
상기 변압기의 2차 권선의 제2 단자에 커플링된 제4 인덕터 ― 상기 제4 인덕터는 L1, n 및 k에 기초하여 결정되는 인덕턴스(L1_1)를 갖도록 구성됨 ― , 및
직렬로 상기 제4 인덕터에 그리고 상기 차동 전력 증폭기의 제2 출력 단자에 커플링된 제2 커패시터를 포함하고, 상기 제2 커패시터는 C2의 커패시턴스를 갖는,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제1 항에 있어서,
상기 제3 인덕터의 인덕턴스(L1_1)는에 기초하여 결정되는,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제1 항에 있어서,
상기 제4 인덕터의 인덕턴스(L1_1)는에 기초하여 결정되는,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 출력 단자들 사이의 출력 임피던스(Z0)는에 기초하여 결정되는,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제1 항에 있어서,
상기 출력 메타 물질 송신 라인은 상기 차동 전력 증폭기의 제1 및 제2 출력 단자들에 커플링된 제3 커패시터를 더 포함하고, 상기 제3 커패시터는 C1/2의 커패시턴스를 갖는,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제5 항에 있어서,
직렬로 커플링되고, 그리고 그 후 상기 차동 전력 증폭기의 제1 및 제2 출력 단자들에 커플링된, 동일한 인덕턴스(L3)를 갖는 제5 인덕터 및 제6 인덕터를 더 포함하는,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제6 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 출력 단자들 사이의 출력 임피던스(Z0)는기초하여 결정되는,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제6 항에 있어서,
상기 제2 인덕터와 상기 제1 커패시터 사이에 직렬로 커플링된, L1A의 인덕턴스를 갖는 제7 인덕터; 및
상기 제3 인덕터와 상기 제2 커패시터 사이에 직렬로 커플링된, L1A의 인덕턴스를 갖는 제8 인덕터를 더 포함하는,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제8 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 출력 단자들 사이의 출력 임피던스(Z0)는에 기초하여 결정되는,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제8 항에 있어서,
상기 상위 동작 주파수인,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제1 항에 있어서,
상기 하위 동작 주파수인,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 트랜지스터의 제1 게이트 단자 및 상기 제2 트랜지스터의 제2 게이트 단자에 커플링된 입력 메타 물질 송신 라인을 더 포함하는,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제12 항에 있어서,
상기 입력 메타 물질 송신 라인은,
상기 제1 트랜지스터의 제1 게이트 단자와 상기 차동 전력 증폭기의 제1 입력 단자 사이에 커플링된, LR2의 인덕턴스를 갖는 제9 인덕터;
상기 제1 트랜지스터의 제2 게이트 단자와 상기 차동 전력 증폭기의 제2 입력 단자 사이에 커플링된, LR2의 인덕턴스를 갖는 제10 인덕터; 및
상기 제1 및 제2 입력 단자들에 커플링된, CR2/2의 커패시턴스를 갖는 제4 커패시터를 포함하는,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제13 항에 있어서,
상기 상위 동작 주파수인,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제1 항에 있어서,
상기 변압기의 1차 권선에 걸친, C1/2의 커패시턴스 값을 갖는 제5 커패시터를 더 포함하는,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 트랜지스터의 제1 소스 단자는 상기 제2 트랜지스터의 제2 소스 단자에 커플링되는,
IC에 구현된 광대역 RF 회로에서 사용되는 차동 전력 증폭기.
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