KR970024372A

KR970024372A - 전력 효율 증가 시스템 및 그 구현 방법(method and system for increasing the power efficiency of a balanced amplifier/antenna combination)

Info

Publication number: KR970024372A
Application number: KR1019960049997A
Authority: KR
Inventors: 존 에이 피에로; 리차드 엘2세 클라우스; 로날드 루디시
Original assignee: 사죠벡 프랑크 엠; 에일 시스템즈, 인코포레이티드
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1996-10-30
Publication date: 1997-05-30
Also published as: CN1159687A; US5614863A; EP0772291A3; JPH09205381A; CA2186278A1; EP0772291A2

Abstract

안테나 구성을 구동시키는 평형 증폭기의 전력 효율을 증가시키기 위한 시스템은 주기적이며, 시변 입력 신호에 응답하는 푸시-풀 B급 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)를 포함한다. 이 구성은 또한 입력 신호의 제2고조파에서 비교적 높은 임피던스를 나타내는 평형 안테나(22, 24)를 포함한다. 이 구성은 또한 평형 안테나(22, 24)로 적어도 두 개의 출력 신호를 제공하기 위해, 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)와 평형 안테나(22, 24) 사이에 동작가능하게 결합되는 적어도 하나의 전송 라인(20)을 포함한다. 이 적어도 하나의 전송 라인(20)은 입력 신호의 파장의 1/8 또는 1/8의 기 수배의 길이를 가지며, 이로 인해 입력 신호의 제2고조파에서 실질적인 단락 회로를 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)로 도로 리플렉팅하게 된다.

Description

전력 효율 증가 시스템 및 그 구현 방법(METHOD AND SYSTEM FOR INCREASING THE POWER EFFICIENCY OF A BALANCED AMPLIFIER/ANTENNA COMBINATION)

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

도1은 푸시-풀 B급 전력 증폭기를 통해 평형 안테나를 구동시키기 위한 종래의 시스템의 기능블럭도,

제2도는 평형 증폭기/안테나 조합의 전력 효율를 증가시키기 위해 본 발명에 따라 형성된 시스템의 기능블럭도.

Claims

입력되는 무선 주파수(a radio frequency)(RF)에 응답하며, 평형 증폭기/안테나 조합(a balanced amplifier/antenna combination)의 전력 효율(power efficiency)을 증가시키기 위한 시스템에 있어서, RF신호에 응답하며, 제1스플리트(a first split)RF 신호 및 제2스플리트 RF신호를 발생하는 RF신호 스플리터(an RF signal splitter)(2) - 상기 제2 스플리트 RF 신호는 제1 스플리트 RF 신호와 180° 의 위상차를 갖는다 - 와 제1스플리트 RF신호 및 제2스플리트 RF 신호에 응답하고, 제1 및 제2 스플리트 RF신호 각각을 증폭하며, 제1증폭된 RF 신호 및 제2 증폭된 RF 신호를 각각 발생시키는 전력 증폭기 회로(a power amplifier circuit)(Q1, Q2)- 상기 제1 및 제2 증폭된 RF 신호 각각은 기본 주파수 성분 및 제2고조파 주파수 성분을 가지며, 제1 증폭된 RF 신호의 기본 주파수 성분은 제2증폭된 RF 신호의 기본 주파수 성분과 180° 의 위상차를 가지고, 제1증폭된 RF 신호의 제2고조파 주파수 성분은 제2증폭된 RF 신호의 제2고조파 주파수 성분과 동상(in phase)이다-와 제1 증폭된 RF 신호 및 제2증폭된 RF 신호에 응답하고, 제1 및 제2증폭된 RF 신호의 각각의 제2고조파 주파수 성분에 대해 비교적 높은 임피던스를 나타내며, 제1 및 제2증폭된 RF 신호의 각각의 기본 주파수 성분을 방출하며, 이로 인해 자유 공간에서, 제1증폭된 RF 신호의 기본 주파수 성분이 제2 증폭된 RF 신호의 기본 주파수 성분과 조합되게 하며, 이에 따라 전송된 RF 신호를 발생시키는 평형 안테나(a balanced antenna)(22, 24)와 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)와 안테나(22, 24) 사이에 동작가능하게 결합되고, 제1 증폭된 RF 신호 및 제2증폭된 RF 신호를 수신 및 전송하며, 길이(a length)를 가지는 전송 라인(a transmission line)(20)- 상기 길이는 제1 및 제2 증폭된 RF 신호의 각각의 제2고조파 주파수 성분에 실질적으로 단락 회로를 효과적으로 제공하도록 선택되며, 이로 인해 제1 및 제2 증폭된 RF 신호의 각각의 제2고조파 주파수 성분을 제거하게 된다-을 포함하는 전력 효율 증가 시스템.
제1항에 있어서, RF 신호는 약 3MHz와 약 300GHz 사이의 주파수 범위에 있는 전력 효율 증가 시스템.
제1항에 있어서, 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)는 푸시-풀 구성(a push-pull configuration)에서 B급 전력 증폭기를 포함하는 전력 효율 증가 시스템.
제1항에 있어서, 전송 라인(20)의 길이는 RF 신호의 파장의 1/8과 이1/8의 기수배중 하나인 전력 효율 증가 시스템.
제1항에 있어서, RF 신호 스플리터(2)와 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)사이에 동작가능하게 결합되며, RF 신호 스플리터(2)와 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)사이에 임피던스 정합을 제공하는 임피던스 정합 회로망(a impedance matching network)(4)을 더 포함하는 전력 효율 증가 시스템.
안테나 구성으로 구동되는 증폭기에 있어서, 주기적이며, 시변 입력 신호(a periodic, time varying input signal)에 응답하며, 이에 따라 적어도 두 개의 출력 신호를 발생하는 푸시-풀 B급 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)와 입력 신호의 제2고조파에서 비교적 높은 임피던스를 나타내는 평형 안테나(a balanced antenna)(22, 24)와 평형 안테나(22, 24)로 적어도 두 개의 출력 신호를 제공하기 위해 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)와 평형 안테나(22, 24) 사이에 동작가능하게 결합되며, 입력 신호의 파장의 1/8과 1/8의 기수배중 하나인 길이를 가지며, 이로 인해 입력 신호의 제2고조파의 실질적으로 단락 회로를 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)로 도로 리플렉팅(reflecting)하게 되는 적어도 하나의 전송 라인(20)을 포함하는 안테나 구성으로 구동되는 증폭기.
조합기(combination)에서, 입력 신호에 응답하며, 이에 의해 적어도 두개의 출력 신호를 발생하는 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)와 입력 신호의 제2고조파에서 비교적 높은 임피던스를 나타내는 평형 안테나 (22, 24)와 평형 안테나(22, 24)로 적어도 두 개의 출력 신호를 제공하기 위해 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)와 평형 안테나(22, 24) 사이에 동작가능하게 결합되며, 입력 신호의 제2고조파에서 실질적으로 단락 회로를 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)로 리플렉팅시키는 임피던스 인버터(an impedance inverter)(20)를 포함하는 조합기.
입력되는 RF 신호에 응답하며, 평형 증폭기/안테나 조합의 전력 효율을 증가 시키기 위한 시스템에 있어서, RF 신호(2)를 스플리팅시켜서, 제1스플리트 RF 신호 및 제2 스플리트 RF 신호를 발생하는 수단-제2 스플리트 RF신호는 제1 스플리트 RF 신호와 180° 의 위상차를 갖는다-과 제1스플리트 RF 신호 및 제2스플리트 RF 신호를 증폭하며, 제1증폭된 RF신호 및 제2증폭된 RF 신호를 각각 발생하는 수단(Q1, Q2)-제1 및 제2증폭된 RF신호는 기본 주파수 성분 및 제2고조파 주파수 성분을 가지고, 제1증폭된 RF 신호의 기본 주파수 성분은 제2증폭된 RF 신호의 기본 주파수 성분과 180° 의 위상차를 가지며, 제1증폭된 RF 신호의 제2고조파 주파수 성분은 제2증폭된 RF신호의 제2고조파 주파수 성분과 동상이다-과 제1및 제2증폭된 RF신호의 각자의 제2고조파 주파수 성분에 실질적으로 단락 회로를 제공하기 위해 안테나 리플렉션(reflection)을 페이징(phasing)하는 수단-이로 인해, 제1 및 제2증폭된 RF 신호의 각각의 제2고조파 주파수 성분이 제거된다-을 포함하는 전력효율 증가 시스템.
평형 증폭기/안테나 조합의 전력 효율을 증가시키기 위한 방법에 있어서, RF 신호를 스플리팅시켜서, 제1 스플리트 RF 신호 및 제2 스플리트 RF 신호를 발생하는 단계-제2 스플리트 RF신호는 제1 스플리트 RF 신호와 180° 의 위상차를 갖는다-와 제1스플리트 RF 신호 및 제2 스플리트 RF 신호를 증폭하며, 제1증폭된 RF신호 및 제2증폭된 RF 신호를 각각 발생하는 단계-제1 및 제2증폭된 RF신호는 기본 주파수 성분 및 제2 고조파 주파수 성분을 가지고, 제1 증폭된 RF 신호의 기본 주파수 성분은 제2 증폭된 RF 신호의 기본 주파수 성분과 180° 의 위상차를 가지며, 제1 증폭된 RF 신호의 제2고조파 주파수 성분은 제2 증폭된 RF신호의 제2 고조파 주파수 성분과 동상이다-와 제1 및 제2 증폭된 RF신호의 각각의 제 2고조파 주파수 성분으로 실질적인 단락 회로를 제공하기 위해 안테나 리플렉션을 페이징(phasing)하는 단계-이로 인해, 제1 및 제2증폭된 RF 신호의 각각의 제2 고조파 주파수 성분이 제거된다-를 포함하는 전력 효율 증가 방법.
주기적이며, 시변 입력 신호가 제공되는 푸시-풀 B급 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)를 갖는 평형 안테나를 직접 구동시키는 방법에 있어서, 평형 여기(balanced excitation)에 의해 구동될 때, 입력 신호의 기본 주파수에서 비교적 낮은 입력 저항 값을 나타내고, 불평형 여기에 의해 구동될 때, 입력 신호의 제2고조파 주파수에서 비교적 실질적인 리액턴스(reactance)를 나타내며, 푸시-풀 B급 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)에 의해 구동되는 평형 안테나(22, 24)를 선택하는 단계와 입력 신호의 파형 1/8과 1/8의 기수배중 하나의 길이를 갖는 전송 라인(20)으로 평형 안테나(22, 24)를 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)를 결합시켜서, 입력 신호의 제2고조파에서 실질적으로 단락 회로를 전력 증폭기 회로(Q1, Q2)로 도로 리플렉팅하게 되는 단계를 포함하는 평형 안테나를 직접 구동시키는 방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.