KR20210076138A - 저역-통과 유형 광대역 정합, 제2 고조파 반사 위상 시프팅, 및 고역 통과 복소 공액 정합을 조합하여 이용하는 광대역 임피던스 정합 네트워크 - Google Patents

저역-통과 유형 광대역 정합, 제2 고조파 반사 위상 시프팅, 및 고역 통과 복소 공액 정합을 조합하여 이용하는 광대역 임피던스 정합 네트워크 Download PDF

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Abstract

광대역 RF 증폭기(M1)의 동작 대역폭은 예컨대, 증폭기 입력, 출력, 또는 양자 모두에 접속된 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크에서, 광대역 정합 네트워크 대신에, 저역-통과 유형 광대역 임피던스 변환기(LPMN)를 이용함으로써 개선된다. 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크는 직렬로 접속된 3 개의 스테이지들을 포함한다. 제1 스테이지는 광대역 낮은 반사 기본 임피던스들 및 제2 고조파들을 위한 높은 반사를 제공하는 저역-통과 유형 광대역 임피던스 변환기(LPMN, LPMN1)이다. 제2 스테이지는 제2 고조파 반사 계수 위상들의 위치를 제어하는 위상 시프터이다. 제3 스테이지는 복소 공액 디바이스 입력 임피던스를 실수 임피던스로 변환하는 고역-통과 입력 정합 회로(MN, MN1)이다. 3-스테이지 임피던스 정합 네트워크는 광대역 동작들을 위한 기본 및 고조파 주파수 임피던스들 뿐만 아니라, 제2 고조파 반사 계수 위상들의 제어가능성을 제공하고, 여기서, 디바이스 성능들은 의도된 대역폭에 걸쳐 일관적이다.

Description

저역-통과 유형 광대역 정합, 제2 고조파 반사 위상 시프팅, 및 고역 통과 복소 공액 정합을 조합하여 이용하는 광대역 임피던스 정합 네트워크
관련 출원들
이 출원은 2018년 11월 16일자로 출원된 미국 출원 제16/193884호의 계속출원이고, 이 미국 출원의 전체 개시내용은 이로써, 본원에 참조로 편입된다.
본 발명은 일반적으로, 라디오 주파수(Radio Frequency)(RF) 회로들에 관한 것으로, 특히, 광대역 RF 증폭기들을 위한 저역-통과(low-pass) 광대역 임피던스 정합 회로에 관한 것이다.
라디오 주파수(RF) 전력 증폭기들은 무선 통신 회로들의 중요한 일부이다. 고 전력 RF 증폭기들은 예를 들어, 대형 지리적 영역 상에서 무선 전송들을 제공하는 기지국과 같은 무선 통신 네트워크들에서 특히 중요하다. 더 큰 용량 및 다양한 컨텐츠, 예컨대, 비디오를 통신하기 위하여, 무선 통신들은 점점 더 넓은 주파수 대역들 상에서 동작한다.
광대역 전력 증폭기들은 이와 관련하여 높은 관심이 있다. 광대역 전력 증폭기들은 다수의 증폭기들을 위한 필요성 없이 더 폭넓은 대역폭을 통해 높은 데이터 레이트 통신들을 지원할 수 있다. 또한, 단일 광대역 증폭기의 작은 폼팩터(form factor)는, 다수의 대역들을 위한 다수의 전력 증폭기들을 이용하는 것과 비교하여, 공간 및 전력을 절약하고, 회로 레이아웃 및 라우팅을 단순화하고, 이와 다르게 유익하다. 그러나, 고 전자 이동도 트랜지스터들(high electron mobility transistors)(HEMT)과 같은 전력 디바이스들의 최적의 입력 및 출력 임피던스들은 전형적으로 50 Ω인 시스템 임피던스와 정합되어야 한다.
임피던스 정합 네트워크들은 주파수 선택적이고, 주파수에 대한 임피던스 분산(impedance dispersion)을 도입하여, 대역-제한된 전력 증폭기 동작으로 귀착된다. 또한, 디바이스들에 제시된 고조파 임피던스(harmonic impedance)들은 디바이스 성능에 상당히 영향을 주고, 주파수 분산은 어떤 주파수 범위들에서의 열화된 성능으로 귀착된다. 그러므로, 주파수에 대한 정합 네트워크들의 더 작은 임피던스 분산 및 최적의 임피던스 변동 범위와 정합하는 역량은 광대역 증폭기 동작을 위하여 바람직하다.
이 문서의 배경 섹션은 기술적 및 동작 맥락에서 본 발명의 실시예들을 배치하여 그 범위 및 유용성을 이해할 시에 본 기술분야에서의 통상의 기술자들을 보조하기 위해 제공된다. 명시적으로 그렇다고 식별되지 않는 한, 본원에서의 어떤 기재도 배경 섹션에서의 단지 그 포함에 의해 종래 기술로 인정되지는 않는다.
다음은 본 기술분야에서의 통상의 기술자들에게 기본적인 이해를 제공하기 위하여 개시내용의 단순화된 개요를 제시한다. 이 개요는 개시내용의 철저한 개관(overview)은 아니고, 발명의 실시예들의 핵심적인/중대한 엘리먼트들을 식별하거나 발명의 범위를 묘사하도록 의도된 것은 아니다. 이 개요의 유일한 목적은 더 이후에 제시되는 더 상세한 설명에 대한 서두로서 단순화된 형태로 본원에서 개시된 일부 개념들을 제시하는 것이다.
광대역 RF 증폭기의 성능은 증폭기 입력에 제시된, 기본 임피던스(fundamental impedance)들 뿐만 아니라 제2 고조파 임피던스(second harmonic impedance)들에 종속된다. 본원에서 설명되고 청구된 본 발명의 실시예들에 따르면, 광대역 RF 증폭기의 동작 대역폭은 예컨대, 증폭기 입력에 접속된 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크(multi-stage impedance matching network)에서, 광대역 정합 네트워크 대신에, 저역-통과 유형 광대역 임피던스 변환기(low-pass type broadband impedance transformer)를 이용함으로써 개선된다. 본 발명의 실시예들에서, 임피던스 정합 네트워크는 직렬로 접속된 3 개의 스테이지(stage)들을 포함한다. 제1 스테이지는 광대역 기본 임피던스들 및 제2 고조파들을 위한 높은 반사를 제공하는 저역-통과 유형 광대역 임피던스 변환기이다. 제2 스테이지는 광대역 동작을 위하여 제2 고조파 반사 계수 위상들의 위치를 제어하는 위상 시프터 전송 라인(phase shifter transmission line)(또는 전송 라인의 집중된 버전(lumped version))이다. 제3 스테이지는 더 높은 고조파 성분들을 다음 스테이지들로 전달하면서, 복소 공액 디바이스 입력 임피던스(complex conjugate device input impedance)를 실수 임피던스(real impedance)로 변환하는 고역-통과 입력 정합 회로(high-pass input matching circuit)이다. 3-스테이지 임피던스 정합 네트워크는 광대역 동작들을 위한 기본 및 고조파 주파수 임피던스들 뿐만 아니라, 제2 고조파 반사 계수 위상들의 제어가능성을 제공하고, 여기서, 디바이스 성능들은 의도된 대역폭 뿐만 아니라, 광대역 기본 임피던스들에 걸쳐 일관적이다.
하나의 실시예는 기본 주파수 대역을 포함하는 RF 주파수 대역에 걸쳐, 소스로부터 수신된 RF 신호를 증폭하도록 구성된 광대역 라디오 주파수(RF) 증폭기 회로에 관한 것이다. RF 증폭기 회로는 증폭 회로를 포함한다. RF 증폭기 회로는 증폭 회로의 입력에서 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로를 또한 포함한다. 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로는, 기본 주파수 대역에서 낮은 입력 반사를 RF 소스에, 그리고 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서 높은 입력 반사를 RF 소스에 제시하는 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크를 포함한다. 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로는, 기본 주파수 대역에서 RF 신호를 통과시키고, 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서 RF 신호의 위상을 시프팅하도록 구성된 위상 시프팅 회로(phase shifting circuit)를 또한 포함한다. 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로는 복소 공액 증폭 회로 입력 임피던스를 실수 임피던스로 변환하도록 구성된 임피던스 정합 회로를 더 포함한다.
또 다른 실시예는 기본 주파수 대역을 포함하는 RF 주파수 대역에 걸쳐 RF 신호를 증폭하고, 증폭된 RF 신호를 출력하도록 구성된 광대역 라디오 주파수(RF) 증폭기 회로에 관한 것이다. RF 증폭기 회로는 증폭 회로, 및 증폭 회로의 출력에서의 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로를 포함한다. 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로는, 증폭 회로의 출력에 접속되고 복소 공액 증폭 회로 입력 임피던스를 실수 임피던스로 변환하도록 구성된 임피던스 정합 회로; 기본 주파수 대역에서 증폭된 RF 신호를 통과시키고, 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서 증폭된 RF 신호의 위상을 시프팅하도록 구성된 위상 시프팅 회로; 및 기본 주파수 대역에서 낮은 입력 반사를, 그리고 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서 높은 입력 반사를 제시하는 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크를 포함한다.
또 다른 실시예는 광대역 라디오 주파수(RF) 증폭기를 위한 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로에 관한 것이다. 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로는, 기본 주파수 대역에서 낮은 입력 반사를 RF 소스에, 그리고 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서 높은 입력 반사를 RF 소스에 제시하는 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크를 포함한다. 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로는, 기본 주파수 대역에서 RF 신호를 통과시키고 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서 RF 신호의 위상을 시프팅하도록 구성된 위상 시프팅 회로를 또한 포함한다. 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로는 복소 공액 증폭 회로 입력 임피던스를 실수 임피던스로 변환하도록 구성된 임피던스 정합 회로를 더 포함한다.
또 다른 실시예는 광대역 라디오 주파수(RF) 증폭기를 동작시키는 방법에 관한 것이다. 증폭되어야 할 RF 신호는 소스로부터 수신된다. RF 신호는 기본 주파수 대역을 포괄한다. 낮은 입력 반사는 기본 주파수 대역에서 소스에 제시되고, 높은 입력 반사는 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서 제시된다. 기본 주파수 대역은 통과되고, 기본 주파수 대역의 제2 고조파의 위상은 시프팅된다. 복소 공액 RF 증폭기 임피던스는 실수 임피던스로 변환된다. RF 신호는 증폭된다.
또 다른 실시예는 광대역 라디오 주파수(RF) 증폭기를 동작시키는 방법에 관한 것이다. RF 신호는 증폭된다. 복소 공액 RF 증폭기 출력 임피던스는 실수 임피던스로 변환된다. 증폭된 RF 신호의 기본 주파수 대역은 통과되고, 증폭된 RF 신호의 기본 주파수 대역의 제2 고조파의 위상은 시프팅된다. 기본 주파수 대역에서의 낮은 입력 반사 및 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서의 높은 입력 반사는 증폭된 RF 신호를 수신하는 회로들 또는 컴포넌트들에 제시된다.
본 발명은 발명의 실시예들이 도시되는 동반 도면들을 참조하여 이하에서 더 완전하게 지금부터 설명될 것이다. 그러나, 이 발명은 본원에서 기재된 실시예들로 제한된 것으로서 해석되지 않아야 한다. 오히려, 이 실시예들은 이 개시내용이 더 철저하고 완전하게 되도록, 그리고 이 발명의 범위를 본 기술분야에서의 통상의 기술자들에 완전히 전달하도록 제공된다. 유사한 번호들은 전반에 걸쳐 유사한 엘리먼트들을 지칭한다.
도 1a는 증폭기 및 임피던스 정합 네트워크의 블록도이다.
도 1b는 제2 고조파 반사 계수 위상들을 도표화하는 스미스 차트(Smith chart)이다.
도 1c는 제1 주파수 범위 상에서의 소스 제2 고조파 반사 계수들의 함수로서의 드레인 효율(drain efficiency)의 그래프이다.
도 2a는 광대역 정합 네트워크(broadband matching network) BMN을 사용하는 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 블록도이다.
도 2b는 도 2a의 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 개략도이다.
도 2c는 위상 시프터를 집중된 엘리먼트들로서 도시되는 도 2a의 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 개략도이다.
도 3a는 저역-통과 광대역 정합 네트워크(low-pass broadband matching network) LPMN을 사용하는 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 블록도이다.
도 3b는 LPMN을 집중된 엘리먼트들로서, 위상 시프터를 전송 라인으로서, 그리고 정합 네트워크를 션트 인덕터(shunt inductor)로서 도시하는 도 3a의 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 개략도이다.
도 3c는 LPMN의 일부를 분포된 엘리먼트(distributed element)들로서, 위상 시프터를 전송 라인으로서, 그리고 정합 네트워크를 션트 인덕터로서 도시하는 도 3a의 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 개략도이다.
도 3d는 LPMN을 집중된 엘리먼트들로서, 위상 시프터를 집중된 엘리먼트들로서, 그리고 정합 네트워크를 션트 인덕터로서 도시하는 도 3a의 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 개략도이다.
도 3e는 LPMN의 일부를 분포된 엘리먼트들로서, 위상 시프터를 집중된 엘리먼트들로서, 그리고 정합 네트워크를 션트 인덕터로서 도시하는 도 3a의 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 개략도이다.
도 4a는 2-스테이지 1/4 파장 전송 라인으로서의 광대역 정합 네트워크 BMN의 블록도이다.
도 4b는 반사 계수들의 측면에서의 도 4a의 BMN의 주파수 응답을 도표화하는 스미스 차트이다.
도 4c는 기본 및 제2 고조파 주파수들에서의 도 4b의 반사 계수들의 크기들의 그래프이다.
도 5a는 전송 라인으로서 구현된 위상 시프터를 갖는 2-스테이지 1/4 파장 전송 라인으로서의 광대역 정합 네트워크 BMN의 블록도이다.
도 5b는 반사 계수들의 측면에서의 도 5a의 회로의 주파수 응답을 도표화하는 스미스 차트이다.
도 5c는 기본 및 제2 고조파 주파수들에서의 도 5b의 반사 계수들의 크기들의 그래프이다.
도 6a는 위상 시프터 및 션트 임피던스 정합 회로를 갖는 광대역 정합 네트워크 BMN으로서 구현된 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 블록도이다.
도 6b는 반사 계수들의 측면에서, 제1 주파수 범위 상에서의 도 6a의 회로의 주파수 응답을 도표화하는 스미스 차트이다.
도 7a는 반사 계수들의 측면에서, 제1 주파수 범위보다 더 넓은 제2 주파수 범위 상에서의 도 4a의 회로의 주파수 응답을 도표화하는 스미스 차트이다.
도 7b는 반사 계수들의 측면에서, 제2 주파수 범위 상에서의 도 5a의 회로의 주파수 응답을 도표화하는 스미스 차트이다.
도 8a는 제2 주파수 범위 상에서의 소스 제2 고조파 반사 계수들의 함수로서의 드레인 효율의 그래프이다.
도 8b는 반사 계수들의 측면에서, 제2 주파수 범위 상에서의 도 6a의 회로의 주파수 응답을 도표화하는 스미스 차트이다.
도 9a는 위상 시프터를 갖는 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 LPMN으로서 구현된 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 블록도이다.
도 9b는 반사 계수들의 측면에서, 제2 주파수 범위 상에서의 도 9a의 LPMN의 주파수 응답을 도표화하는 스미스 차트이다.
도 9c는 반사 계수들의 측면에서, 제2 주파수 범위 상에서의 도 9a(LPMN + 위상 시프터)의 회로의 주파수 응답을 도표화하는 스미스 차트이다.
도 9d는 도 6a(BMN) 및 도 9a(LPMN)의 회로들을 위한 기본 및 제2 고조파 주파수들에서의 반사 계수들의 크기들의 그래프이다.
도 10a는 도 6a의 회로의 시뮬레이션의 다이어그램이다.
도 10b는 반사 계수들의 측면에서, 제1 주파수 범위 상에서의 도 10a의 회로의 주파수 응답을 도표화하는 스미스 차트이다.
도 10c는 제1 주파수 범위 상에서의 도 10a의 회로의 시뮬레이팅된 출력 전력의 그래프이다.
도 10d는 제1 주파수 범위 상에서의 도 10a의 회로의 시뮬레이팅된 드레인 효율의 그래프이다.
도 11a는 도 6a의 회로의 시뮬레이션의 다이어그램이다.
도 11b는 반사 계수들의 측면에서, 제1 주파수 범위보다 더 넓은 제2 주파수 범위 상에서의 도 11a의 회로의 주파수 응답을 도표화하는 스미스 차트이다.
도 11c는 제2 주파수 범위 상에서의 도 11a의 회로의 시뮬레이팅된 드레인 효율의 그래프이다.
도 12a는 집중된 엘리먼트들로서 구현된 LPMN을 이용하는 도 9a의 회로의 시뮬레이션의 다이어그램이다.
도 12b는 반사 계수들의 측면에서, 제2 주파수 범위 상에서의 도 12a의 회로의 주파수 응답을 도표화하는 스미스 차트이다.
도 12c는 제2 주파수 범위 상에서의 도 12a의 회로의 시뮬레이팅된 드레인 효율의 그래프이다.
도 13a는 분포된 엘리먼트들로서 구현된 LPMN의 일부를 이용하는 도 9a의 회로의 시뮬레이션의 다이어그램이다.
도 13b는 반사 계수들의 측면에서, 제2 주파수 범위 상에서의 도 13a의 회로의 주파수 응답을 도표화하는 스미스 차트이다.
도 13c는 제2 주파수 범위 상에서의 도 13a의 회로의 시뮬레이팅된 드레인 효율의 그래프이다.
도 14는 그 입력에서 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 LPMN을 포함하는 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크를 가지는 광대역 RF 증폭기를 동작시키는 방법의 흐름도이다.
도 15는 그 출력에서 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 LPMN을 포함하는 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크를 가지는 광대역 RF 증폭기를 동작시키는 방법의 흐름도이다.
단순함 및 예시적인 목적들을 위하여, 본 발명은 그것의 예시적인 실시예를 주로 참조함으로써 설명된다. 다음의 설명에서는, 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위하여 수 많은 특정 세부사항들이 기재된다. 그러나, 본 발명은 이 특정 세부사항들로의 제한 없이 실시될 수 있다는 것이 본 기술분야에서의 통상의 기술자에게 용이하게 분명할 것이다. 이 설명에서, 널리 공지된 방법들 및 구조들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록, 상세하게 설명되지 않았다.
도 1a는 광대역 RF 증폭기와 같은 전력 디바이스(M1)를 위한 입력 정합 네트워크(MN)를 도시한다. 디바이스는 그 최적의 동작 조건들에서의 각각의 고조파 주파수에서 주어진 입력 임피던스(Zin)를 가진다. 도 1a에서, 'n'은 고조파 수를 표현하고, 즉, '1'은 기본 성분이고, '2'는 제2 고조파이고, 등등과 같다. 기호 'ω'는 설계가 관련되는 각 주파수(angular frequency)를 표현한다. 정합 네트워크는 시스템 임피던스(예컨대, 50 Ω)를 디바이스 입력 임피던스들의 복소 공액(complex conjugate)으로 변환한다. 그러나, 임피던스 변환은 전형적으로 오직 제한된 주파수 범위에서 만족스럽다. 구현된 정합 네트워크는 고조파들을 포함하는 각각의 주파수에서, 소스 임피던스 또는 소스 반사 계수들을 디바이스의 입력에 제시한다. 반사 계수들은 어떤 기준 임피던스로 정규화될 수 있다.
도 1b는 RF 소스가 0.2 GHz 스텝을 갖는, 2.1 GHz로부터 2.7 GHz까지의 다양한 주파수들을 통해 스윕(sweep)될 때, 제2 고조파 반사 계수 위상들을 도시하는 스미스 차트이다. 도 1c는 다양한 주파수들에서 디바이스에 제시된 소스 제2 고조파 반사 계수 위상들에 대한 효율 성능 변동들을 도시한다. 소스 반사 계수의 크기는 일정한 것으로, 즉, 0.5 Ω으로 정규화된 0.95인 것으로 가정되었다. RF 증폭기 출력 임피던스 정합 네트워크들은 고정되었고, 이 개시내용은 소스 임피던스 효과들에 초점을 맞춤한다. 그러나, 본 기술분야에서의 통상의 기술자들은 개시된 회로들 및 방법들이 제한 없이, 출력 정합 네트워크들에 마찬가지로 적용될 수 있다는 것을 용이하게 인식할 것이다. 드레인 효율은 소스 제2 고조파 반사 계수 위상들 및 주파수들에 대해 극적으로 변동된다는 것이 분명하다. 디바이스(M1)의 특성들은 그 주파수 응답이 광대역 동작을 위하여, 최소 변동을 갖는 주파수에 대한 일관된 성능을 획득하기 위하여, 제2 고조파 주파수에서의 소스 반사 계수의 측면에서, 위상들의 어떤 범위를 제시하는 입력 정합 네트워크 MN을 요구한다.
이 목적을 지향하여, RF 증폭기 입력에서 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크 사용하는 것이 공지되어 있다. 도 2a에서 도시된 바와 같이, 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크는 광대역 정합 네트워크(BMN), 위상 시프터, 및 추가적인 정합 네트워크(MN)를 포함한다. BMN은 도 2b 및 도 2c에서 예시된 바와 같이, 2-스테이지 1/4 파장 임피던스 변환기를 이용하여 구현될 수 있다. 위상 시프터는 도 2b에서 도시된 바와 같이 전송 라인으로서, 또는 도 2c에서 도시된 바와 같이 어떤 차단 주파수(cut-off frequency)를 갖는 전송 라인의 집중된 엘리먼트 버전으로서 구현될 수 있다. 최종적인 임피던스 정합 네트워크 MN은 션트 인덕터를 이용하는 고역-통과 유형 임피던스 정합 네트워크이다. 도 2의 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크는 특성 동작 주파수 범위를 가지고, 그 성능은 이 주파수 범위를 넘어서 열화된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 도 2의 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크는 도 2a의 광대역 정합 네트워크 BMN 대신에, 도 3a에서 도시된 바와 같이, 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크(LPMN)의 이용에 의해 개선된다. 하나의 실시예에서, 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 LPMN은 도 3b에서 도시된 바와 같이, 집중된 인덕터들 및 커패시터들을 이용하여 구현된다. 또 다른 실시예에서는, 그것은 도 3c에서 도시된 바와 같이, 적어도 일부 부분들에서, 집중된 엘리먼트들 대신에 분포된 엘리먼트들을 이용하여 구현된다. 도 3d는 전송 라인의 집중된 버전으로서 구현된 위상 시프터를 갖는 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 LPMN을 도시한다. 도 3e는 적어도 일부 부분들에서 분포된 엘리먼트들을 이용하여 구현된 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 LPMN, 및 어떤 차단 주파수를 갖는 전송 라인의 집중된 엘리먼트 버전으로서 구현된 위상 시프터를 도시한다. 모두 4 개의 실시예들(도 2b 내지 도 2e)에서, 고역-통과 유형 임피던스 정합 네트워크 MN은 션트 인덕터를 이용하여 구현된다.
도 2a의 광대역 정합 네트워크 BMN을 갖는 공지된 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 동작은 발명의 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 LPMN을 맥락에서 배치하기 위하여 간략하게 논의된다. 전형적으로, RF 전력 증폭기들은 큰 디바이스 주변부로 인해, 낮은 입력 및 출력 최적 임피던스들을 가진다. 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 제1 스테이지는 도 4a에서 도시된 바와 같은 2-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로 BMN을 이용하여, 50 Ω의 시스템 임피던스를 낮은 임피던스로 변환한다. 낮은 임피던스 포트로부터 보여진 반사 계수들은 도 4b에서의 스미스 차트 상에서 도표화된다. 기본 주파수 응답은 광대역 임피던스 변환기로 인해 양호하게 중심이 설정된다. 반사 계수들의 크기는 도 4c에서 주파수에 대하여 도표화되고, 기본 주파수는 2.4 GHz에서 중심이 설정되고, 제2 고조파 주파수들은 약 4.8 GHz에서 중심이 설정된다. 이 그래프가 도시하는 바와 같이, 반사 계수들은 기본 주파수 대역에서 매우 낮고, 2.4 GHz에서 0에 접근한다. 다른 한편으로, 약 4.7 GHz에 중심이 설정된 제2 고조파 주파수에서의 반사 계수들(ZS2H)은 매우 높다. 이것은 1/4 파장 변환기가 제2 고조파 주파수에서 반 파장을 가져서, 이 주파수 대역에서 50 Ω의 시스템 임피던스를 유지하기 때문이다. 증폭기의 낮은 입력 임피던스로 인해, 주파수 응답은 매우 반사적이다.
도 5a에서 도시된 회로는 위상 시프터를 광대역 정합 네트워크 BMN의 출력에 추가한다. 위상 시프터는 BMN의 낮은 임피던스 포트와 동일한 특성 임피던스를 가진다(즉, 그것은 임피던스-정합됨). 그러므로, 위상 시프터는 도 5b에서의 반사 계수들에 의해 도시된 바와 같이, 제2 고조파 주파수 대역들을 시프팅하는 동안에 기본 주파수 대역에서 광대역 특성들을 가진다. 위상 시프터의 전기적 길이를 조절함으로써, 제2 고조파 소스 반사 계수 위상들은 동일한 크기를 유지하면서 결정될 수 있다. 도 5c는 주파수에 대한 반사 계수들의 크기들을 도시하고, 도 4c의 도표와 매우 유사하다. 위상 시프터는 도 2b 및 도 2c에서 도시된 바와 같이, 전송 라인 또는 전송 라인의 집중된 버전의 어느 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
도 6a는 RF 증폭기 입력 임피던스의 복소 공액과 정합하기 위하여, 션트 인덕터로서 구현된 추가적인 정합 네트워크 MN을 추가한다. 변동된 부하 조건들을 갖는, 차이 전력 레벨들에서의 증폭기 입력 임피던스의 복소 공액들은 Zin*로 나타내어진, 도 6b에서의 원들로서 도시된다. 증폭기로부터 보여진 기본 주파수 대역 응답은 이 원들 근처의 파선 라인으로서 도시된다. 제2 고조파 주파수 대역 응답은 ZS2H로 표기된다. 위상 라인의 전기적 길이를 변경함으로써, 제2 고조파 반사 계수 위상들은 도 1c의 고 성능 구역에서 희망된 바와 같이 위치될 수 있다.
제2 고조파 반사 계수 위상들은 정합 네트워크 엘리먼트 값들에 따라, 어떤 주파수 범위 내에서 위치될 수 있다. 예를 들어, 도 4, 도 5, 및 도 6의 주파수 응답들은 2.1 GHz로부터 2.7 GHz까지 도표화된다. 그러나, 설계 주파수가 1.8 내지 2.7 GHz로부터 더 넓은 대역폭으로 확장될 때, 네트워크의 주파수 응답은 도 7a(BMN) 및 도 7b(BMN + 위상 시프터)에서 도시된 바와 같이 더 분산적이다. 도 8b는 이 확장된 주파수 범위에서 증폭기에 제시된 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 제2 고조파 반사 계수 위상들을 도표화한다. 이것들은 도 8a의 고 성능 구역을 넘어서 있다.
발명자들은 저역-통과 유형 광대역 다수 스테이지 정합 네트워크(LPMN)의 이용은 도 9a에서 도시된 바와 같이, 더 넓은 주파수 대역을 증폭할 때에 더 적은 주파수 분산을 나타낸다는 것을 발견하였다. 증폭기 입력으로부터 보여진 바와 같은, 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 단독의 주파수 응답은 도 9b에서 도시된다. 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 LPMN은 ZS1H로 표기된 라인에 의해 도 9b에서 도시된 바와 같이, 기본 주파수 대역에서 낮은 반사를 제공한다. ZS2H로 표기된 라인에 의해 도시된 바와 같이, 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 LPMN은 제2 고조파 주파수 대역에서 높은 반사를 제공한다. 제2 고조파 반사 위상들은 BMN과 비교하여 덜 분산적이고(도 7a 참조), 더 높은 크기는 더 높은 성능으로 귀착될 수 있다. 위상 시프터와 함께 LPMN의 주파수 응답은 도 9c에서 도시되고, 도 9c는 또한, 비교를 위하여 종래 기술의 BMN 회로(도 6a)의 응답을 도표화한다.
도 9d는 LPMN 및 위상 시프터의 반사 계수들 크기를 도시한다. 기본 주파수 응답은 1.8 GHz 및 2.7 GHz에서 0.2 미만의 최대값들과 함께, 2.0 및 2.6 GHz에서 2 개의 국소적 최소값들을 나타낸다. 제2 고조파에서의 반사 계수들은 대략 4 내지 5.4 GHz로부터의 범위에 걸쳐 1.0 근처 또는 1.0에서 매우 높다. 비교를 위하여, 도 6a의 BMN 회로의 반사 계수들이 또한 도표화된다. 반사 계수들은 제2 고조파 주파수 대역에 걸쳐 0.8로부터 0.9까지의 범위이다(점선 라인). 이 그래프들은 BMN 상의 LPMN 회로를 위한, 더 높은 반사 크기를 갖는 더 낮은 주파수 분산을 입증하고, 이 주파수 분산은 더 높은 성능의 광대역 동작으로 변환된다.
BMN에 있어서, 제2 고조파 주파수 범위에서의 반사 계수의 크기는 시스템 임피던스와 낮은 임피던스 사이의 차이에 의해 주로 결정된다. 대조적으로, LPMN에 있어서, 제2 고조파 주파수 범위에서의 반사 계수들의 크기는 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크의 차수 및 그 손실에 의해 결정된다.
본 발명의 실시예들은 비선형 디바이스 모델을 갖는 고조파 균형 시뮬레이션을 이용하는 상업적 비선형 시뮬레이터를 이용하여 시뮬레이팅되었다. LPMN을 이용하는 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크의 성능은 동일한 주파수 범위에서 BMN을 이용하는 것의 성능과 비교된다. 먼저, BMN을 갖는 임피던스 정합 네트워크는 도 10a에서 도시된 바와 같이, 클래스-B 바이어스를 갖는 비선형 모델에 적용되었다. 입력 전력 및 부하들은 2.1 GHz로부터 2.7 GHz까지의 제1 주파수 범위 상에서, 주파수에 대하여 스윕되었다. 도 10b는 디바이스에 제시된 기본 디바이스 입력 임피던스들(Zin1H) 및 소스 제2 고조파 임피던스들(ZS2H로 표기된 도트들)을 도표화한다. 주파수에 대한 시뮬레이팅된 출력 전력은 도 10c에서 도표화되고, 드레인 효율들은 도 10d에서 도표화된다.
시뮬레이션은 그 다음으로, 도 11a의 회로를 위한 (즉, 제1 주파수 범위보다 더 넓은) 1.8 내지 2.7 GHz의 제2 주파수 범위로 확장되었다. 도 11b는 도 10b와 비교할 때, 더 넓은 분산을 명확하게 도시하는 기본(Zin1H) 및 제2 고조파(ZS2H) 임피던스들을 도표화한다. 그 결과, 도 11c에서 도표화된 드레인 효율은 등락(fluctuation)을 도시한다(예상된 바와 같이; 도 8a 참조).
다음으로, 도 12a에서 도시된 바와 같이, 집중된 인덕턴스(inductance)들 및 커패시턴스(capacitance)들을 이용하여 구현된, LPMN을 이용하는 발명의 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크는 제2 주파수 범위(1.8 내지 2.7 GHz) 상에서 시뮬레이팅되었다. 도 12b에서 도시된 바와 같이, 기본(Zin1H) 임피던스들은 도 11a에서의 것들과 유사하지만, 제2 고조파 반사 계수들(ZS2H로 표기된 도트들)은 더 적은 주파수 분산을 도시한다. 추가적으로, 도 12c에서 도표화된 바와 같은 드레인 효율은 도 11c에서 도시된 것보다, 주파수에 대한 더 적은 등락을 보인다.
하나의 실시예에서, 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 LPMN은 도 13a에서 도시된 바와 같이, 적어도 일부 부분들에서 분포된 엘리먼트들을 이용하여 구현된다. 이 설계가 또한 시뮬레이팅되었다. 이 설계는 도 13b의 스미스 차트 도표에서 도시된 바와 같은, 도 12a의 집중된 엘리먼트 실시예와 유사한 성능, 및 도 13c의 주파수 그래프에 대한 드레인 효율을 보인다. 그러므로, 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 LPMN은 집중된 또는 분포된 엘리먼트들 또는 다양한 조합들을 이용하여 구현될 수 있다.
도 14는 광대역 RF 증폭기를 동작시키는 방법(100)을 도시한다. RF 증폭기는 그 입력에서, 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 LPMN을 포함하는 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크를 포함한다. 비록 별개의 순차적인 단계들에서 도시되지만, 본 기술분야에서의 통상의 기술자들은 광대역 RF 증폭기가 동작 중인 한, 방법(100)이 연속적으로 수행된다는 것을 인식할 것이다. 증폭되어야 할 RF 신호는 무선 통신 네트워크 기지국의 DSP 또는 프로세싱 회로부와 같은 소스로부터 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크에 의해 수신된다(블록(102)). RF 신호는 기본 주파수 대역을 포괄한다. 기본 주파수 대역에서의 낮은 입력 반사 및 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서의 높은 입력 반사는 LPMN에 의해 소스에 다시 제시된다(블록(104)). 기본 주파수 대역은 증폭기로 통과되고, 기본 주파수 대역의 제2 고조파의 위상은 위상 시프터에 의해 시프팅된다(블록(106)). 예를 들어, 제2 고조파는 도 1c 또는 도 8a에서 도시된 바와 같이, 효율적인 구역에서 동작하도록 시프팅될 수 있다. 복소 공액 RF 증폭기 임피던스는 최종적인 정합 네트워크에 의해 실수 임피던스로 변환된다(블록(108)). RF 신호는 그 다음으로, RF 증폭기에 의해 증폭된다. 도 12 및 도 13에서 도시된 바와 같이, 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크에서의 LPMN의 이용은 종래 기술의 증폭기 회로들보다 더 넓은 주파수 대역폭 상에서의 우수한 성능으로 귀착된다.
비록 본 발명의 실시예들은 증폭기로의 입력에서 전개된 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크에 대하여 본원에서 설명되었지만, 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크를 포함하는 발명의 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크는 또한, 증폭기의 출력에서 임피던스를 정합하기 위하여 유리하게 이용될 수 있다. 이 경우에, 3 개의 컴포넌트들의 순서는 위에서 설명된 회로들의 반전(reverse) 또는 "미러 이미지(mirror image)"일 것이다. 특히, 증폭기의 출력에서 적용된 효과적인 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크에서, 임피던스 정합 회로는 증폭기 출력에 접속될 것이다. 위상 시프팅 회로는 정합 네트워크에 접속될 것이다. 최종적으로, 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크는 위상 시프팅 회로에 접속될 것이다. 양자의 경우들(즉, 입력 및 출력)에는, 위상 시프팅 회로가 시스템에 접속된 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크와, 증폭기에 접속된 임피던스 정합 회로 사이에 개재된다.
도 15는 그 출력에서 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크 LPMN을 포함하는 멀티-스테이지 임피던스 정합 네트워크를 갖는 광대역 RF 증폭기를 동작시키는 방법(200)을 도시한다. 비록 별개의 순차적인 단계들에서 도시되지만, 본 기술분야에서의 통상의 기술자들은 광대역 RF 증폭기가 동작 중인 한, 방법(200)이 연속적으로 수행된다는 것을 인식할 것이다. RF 신호는 증폭된다(블록(202)). 복소 공액 RF 증폭기 출력 임피던스는 정합 네트워크에 의해 실수 임피던스로 변환된다(블록(204)). 증폭된 RF 신호의 기본 주파수 대역은 통과되고, 기본 주파수 대역의 제2 고조파의 위상은 위상 시프터에 의해 시프팅된다(블록(206)). 기본 주파수 대역에서의 낮은 입력 반사 및 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서의 높은 입력 반사는 LPMN에 의해 다운스트림 컴포넌트들 또는 회로들에 제시된다(블록(208)).
본 발명의 실시예들은 종래 기술에 비해 수 많은 장점들을 제시한다. 위에서 논의된 바와 같이, 종래 기술의 광대역 정합 네트워크 BMN을 위한 제2 고조파 주파수 범위에서의 반사 계수들의 크기는 시스템 임피던스와 낮은 임피던스 사이의 차이에 의해 주로 결정된다. 발명의 저역-통과 광대역 정합 네트워크 LPMN의 실시예들의 경우에, 제2 고조파 주파수 범위에서의 반사 계수들의 크기는 저역-통과 유형 광대역 정합 네트워크의 차수 및 그 손실에 의해 결정된다. LPMN의 적절한 설계에 의해, 광대역 RF 신호의 제2 고조파 성분들의 우수한 반사가 달성되어, RF 증폭기의 개선된 성능으로 귀착된다.
본 발명은 물론, 발명의 필수적인 특성들로부터 이탈하지 않으면서, 본원에서 구체적으로 기재된 것들과는 다른 방법들로 수행될 수 있다. 본 실시예들은 모든 점들에서, 한정적인 것이 아니라 예시적인 것으로서 고려되어야 하고, 첨부된 청구항들의 의미 및 등가성 범위 내에서 나오는 모든 변경들은 본원에서 수용되도록 의도된다.

Claims (22)

  1. 기본 주파수 대역을 포함하는 RF 주파수 대역에 걸쳐, 소스로부터 수신된 RF 신호를 증폭하도록 구성된 광대역 라디오 주파수(RF) 증폭기 회로로서,
    증폭 회로; 및
    상기 증폭 회로의 입력에서 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로
    를 포함하고,
    상기 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로는,
    상기 기본 주파수 대역에서 낮은 입력 반사를 상기 RF 소스에, 그리고 상기 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서 높은 입력 반사를 상기 RF 소스에 제시하는 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크;
    상기 기본 주파수 대역에서 상기 RF 신호를 통과시키고, 상기 기본 주파수 대역의 상기 제2 고조파에서 상기 RF 신호의 위상을 시프팅하도록 구성된 위상 시프팅 회로; 및
    복소 공액 증폭 회로 입력 임피던스를 실수 임피던스로 변환하도록 구성된 임피던스 정합 회로
    를 포함하는, RF 증폭기 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크는 50 Ω의 시스템 임피던스를 상기 위상 시프팅 회로의 특성 임피던스로 변환하는, RF 증폭기 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위상 시프팅 회로는 상기 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크와 상기 임피던스 정합 회로 사이에서 접속되는, RF 증폭기 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크는 적어도 부분적으로, 분포된 인덕턴스들 및 커패시턴스들을 포함하는, RF 증폭기 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크는 적어도 부분적으로, 집중된 인덕터들 및 커패시터들을 포함하는, RF 증폭기 회로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 위상 시프팅 회로는 전송 라인을 포함하는, RF 증폭기 회로.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 위상 시프팅 회로는 미리 결정된 차단 주파수를 갖는 전송 라인의 집중된 엘리먼트 버전을 포함하는, RF 증폭기 회로.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 임피던스 정합 회로는 고역-통과 임피던스 정합 회로인, RF 증폭기 회로.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고역-통과 임피던스 정합 회로는 션트 인덕터(shunt inductor)를 포함하는, RF 증폭기 회로.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 증폭 회로의 출력에서 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로를 더 포함하고,
    상기 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로는,
    상기 증폭 회로의 상기 출력에 접속되고, 복소 공액 증폭 회로 입력 임피던스를 실수 임피던스로 변환하도록 구성된 임피던스 정합 회로;
    상기 기본 주파수 대역에서 상기 증폭된 RF 신호를 통과시키고, 상기 기본 주파수 대역의 상기 제2 고조파에서 상기 증폭된 RF 신호의 위상을 시프팅하도록 구성된 위상 시프팅 회로; 및
    상기 기본 주파수 대역에서 낮은 입력 반사를, 그리고 상기 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서 높은 입력 반사를 제시하는 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크를 포함하는, RF 증폭기.
  11. 기본 주파수 대역을 포함하는 RF 주파수 대역에 걸쳐 RF 신호를 증폭하고, 증폭된 RF 신호를 출력하도록 구성된 광대역 라디오 주파수(RF) 증폭기 회로로서,
    증폭 회로; 및
    상기 증폭 회로의 출력에서 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로
    를 포함하고,
    상기 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로는,
    상기 증폭 회로의 상기 출력에 접속되고, 복소 공액 증폭 회로 입력 임피던스를 실수 임피던스로 변환하도록 구성된 임피던스 정합 회로;
    상기 기본 주파수 대역에서 상기 증폭된 RF 신호를 통과시키고, 상기 기본 주파수 대역의 상기 제2 고조파에서 상기 증폭된 RF 신호의 위상을 시프팅하도록 구성된 위상 시프팅 회로; 및
    상기 기본 주파수 대역에서 낮은 입력 반사를, 그리고 상기 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서 높은 입력 반사를 제시하는 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크를 포함하는, RF 증폭기 회로.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 RF 증폭기 회로는 소스로부터 RF 신호를 수신하고, 상기 증폭 회로의 입력에서 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로를 더 포함하고, 상기 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로는,
    상기 기본 주파수 대역에서 낮은 입력 반사를 상기 RF 소스에, 그리고 상기 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서 높은 입력 반사를 상기 RF 소스에 제시하는 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크;
    상기 기본 주파수 대역에서 상기 RF 신호를 통과시키고, 상기 기본 주파수 대역의 상기 제2 고조파에서 상기 RF 신호의 위상을 시프팅하도록 구성된 위상 시프팅 회로; 및
    복소 공액 증폭 회로 입력 임피던스를 실수 임피던스로 변환하도록 구성된 임피던스 정합 회로
    를 포함하는, RF 증폭기 회로.
  13. 기본 주파수 대역을 포함하는 RF 주파수 대역에 걸쳐 동작하는 광대역 라디오 주파수(RF) 증폭기를 위한 멀티-스테이지 광대역 임피던스 정합 회로로서,
    상기 기본 주파수 대역에서 낮은 입력 반사를, 그리고 상기 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서 높은 입력 반사를 제시하는 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크;
    상기 기본 주파수 대역에서 RF 신호를 통과시키고, 상기 기본 주파수 대역의 상기 제2 고조파에서 상기 RF 신호의 위상을 시프팅하도록 구성된 위상 시프팅 회로; 및
    복소 공액 디바이스 임피던스를 실수 임피던스로 변환하도록 구성된 임피던스 정합 회로
    를 포함하는, 임피던스 정합 회로.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크는 50 Ω의 시스템 임피던스를 상기 위상 시프팅 회로의 특성 임피던스로 변환하는, 임피던스 정합 회로.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 위상 시프팅 회로는 상기 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크와 상기 임피던스 정합 회로 사이에서 접속되는, 임피던스 정합 회로.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크는 적어도 부분적으로, 분포된 인덕턴스들 및 커패시턴스들을 포함하는, 임피던스 정합 회로.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 저역-통과 광대역 임피던스 정합 네트워크는 적어도 부분적으로, 집중된 인덕터들 및 커패시터들을 포함하는, 임피던스 정합 회로.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 위상 시프팅 회로는 전송 라인을 포함하는, 임피던스 정합 회로.
  19. 광대역 라디오 주파수(RF) 증폭기를 동작시키는 방법(100)으로서,
    소스로부터 증폭되어야 할 RF 신호를 수신하는 단계(102) - 상기 RF 신호는 기본 주파수 대역을 포괄함 -;
    상기 기본 주파수 대역에서의 낮은 입력 반사 및 상기 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서의 높은 입력 반사를 상기 소스에 제시하는 단계(104);
    상기 기본 주파수 대역을 통과시키고 상기 기본 주파수 대역의 상기 제2 고조파의 위상을 시프팅하는 단계(106);
    복소 공액 RF 증폭기 임피던스를 실수 임피던스로 변환하는 단계(108); 및
    상기 RF 신호를 증폭하는 단계(110)
    를 포함하는, 방법(100).
  20. 제19항에 있어서,
    복소 공액 RF 증폭기 출력 임피던스를 실수 임피던스로 변환하는 단계;
    증폭된 RF 신호의 상기 기본 주파수 대역을 통과시키고, 상기 증폭된 RF 신호의 상기 기본 주파수 대역의 상기 제2 고조파의 위상을 시프팅하는 단계; 및
    상기 기본 주파수 대역에서의 낮은 입력 반사 및 상기 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서의 높은 입력 반사를, 상기 증폭된 RF 신호를 수신하는 회로들 또는 컴포넌트들에 제시하는 단계를 더 포함하는, 방법(100).
  21. 광대역 라디오 주파수(RF) 증폭기를 동작시키는 방법(200)으로서,
    RF 신호를 증폭하는 단계(202);
    복소 공액 RF 증폭기 출력 임피던스를 실수 임피던스로 변환하는 단계(204);
    증폭된 RF 신호의 상기 기본 주파수 대역을 통과시키고, 상기 증폭된 RF 신호의 상기 기본 주파수 대역의 상기 제2 고조파의 위상을 시프팅하는 단계(206); 및
    상기 기본 주파수 대역에서의 낮은 입력 반사 및 상기 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서의 높은 입력 반사를, 상기 증폭된 RF 신호를 수신하는 회로들 또는 컴포넌트들에 제시하는 단계(208)
    를 포함하는, 방법(200).
  22. 제21항에 있어서,
    소스로부터 증폭되어야 할 RF 신호를 수신하는 단계 - 상기 RF 신호는 기본 주파수 대역을 포괄함 -;
    상기 기본 주파수 대역에서의 낮은 입력 반사 및 상기 기본 주파수 대역의 제2 고조파에서의 높은 입력 반사를 상기 소스에 제시하는 단계;
    상기 기본 주파수 대역을 통과시키고 상기 기본 주파수 대역의 상기 제2 고조파의 위상을 시프팅하는 단계;
    복소 공액 RF 증폭기 임피던스를 실수 임피던스로 변환하는 단계; 및
    상기 RF 신호를 증폭하는 단계를 더 포함하는, 방법(200).
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