2차 고조파 신호를 이용한 극 함수 발생기를 갖는 셀룰라 밴드용 전치 왜곡 선형화기 설계

김일규,전기경,김영,권상근,윤영철,Kim, Ell-Kou,Jeon, Ki-Kyoung,Kim, Young,Kwon, Sang-Keun,Yoon, Young-Chul 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.11

본 논문은 주 신호에서 추출한 2차 고조파 신호를 극 함수 형태로 만들어 주 신호와 진폭 변조를 시키는 새로운 방식의 전치 왜곡 선형화기를 제안하였다. 이 선형화기는 2차 고조파 신호의 동 위상과 직각 위상 신호 결합으로 만들어진 극 함수 발생기와 주 경로의 진폭 변조기로 구성되어 있다. 극 함수 발생기 신호와 주 신호가 진폭 변조되어 .만들어진 전치 왜곡 3차 혼변조 신호는 전력 증폭기의 비선형 특성을 개선시킬 수 있으며, 셀룰라 기지국 송신 대역$(869{\sim}894MHz)$의 증폭기를 제작하여 증폭기 비선형 특성을 확인하였다. 반송파 2톤 신호를 인가하였을 때, 주파수 간격이 1 MHz에서 전력 증폭기의 3차 혼변조는 22.5 dB 이상 개선되었고, CDMA-IS95 1FA의 경우에는 이격 지점 885 kHz에서의 인접 채널 전력비(ACPR)는 8.4 dB 이상 개선됨을 확인하였다. This paper proposes a new predistortion linearizer with amplitude modulator and PFG(Polar Function Generator) using second order harmonic signals. This linearizer consists of PFG that combine with in-phase and quadrature-phase of second harmonic signals and amplitude modulator in main path. The predistorted third order intermodulation distortion(IMD3) signals that are generated by amplitude modulator with fundamental and PFG signals, improve a amplifier nonlinear characteristics. The proposed linearizer and amplifier have been manufactured and tested to operate in cellular base-station transmitting band$(869\sim894MHz)$. The test results show that IMD3 can be removed by more than 22.5 dB in case of CW 2-tone signals ${\Delta}f=1$ MHz, and the adjacent channel power ratio(ACPR) also can be improved by more than 8.4 dB for CDMA IS-95 1FA signals.

CRLH 전송 선로를 이용한 공진 기법의 전력 결합 기술

김일규(Ell-Kou Kim),김영(Young Kim),권상근(Sang-Keun Kwon),윤영철(Young-Chul Yoon) 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.8

본 논문에서는 CRLH 전송 선로를 이용한 공진 기법의 전력 결합 기술을 제안하였다. 사용된 공진 기법의 회로는 증폭기의 정합과 전력 결합 역할을 하는 병렬 캐패시턴스 그리고 증폭기들의 전력 결합을 위한 전송선로로 구성되어 있고, 여기에 사용된 전송 선로는 CRLH(Composite Right/Left-Handed) 전송 선로로 구현함으로써 회로의 크기를 감소시켰다. 이 기술의 유용성을 확인하기 위해서 제안한 전력 결합 기술을 이용한 2단 증폭기를 구현 및 측정한 결과, 단일 증폭기와 이득은 동일하고, 출력 전력은 2.2 ㏈ 증가하였으며, 기존의 RH 전송선로를 이용한 전력 결합 증폭기보다 면적이 78.3 % 감소하였다. This paper proposes a resonance power-combining technique using CRLH-transmission line. The circuits using proposed technique consist of the parallel capacitances and transmission lines to satisfy matching conditions and to combine power of amplifiers. The CRLH(Composite Right/Left-Handed) transmission lines are used to reduce the circuit size. As a result, the power combining amplifier using proposed techniques is measured that a gain is equal and the output power is increased about 2.2 ㏈ higher than the single amplifier. Also, a size of amplifier is 78.3 % smaller than the conventional amplifier using RH transmission line.

고효율의 재구성된 도허티 증폭기

김일규 ( Ell Kou Kim ),김영 ( Young Kim ),윤영철 ( Young Chul Yoon ) 韓國航行學會 2008 韓國航行學會論文誌 Vol.12 No.3

항공 통신 기술 : 넓은 대역폭을 가지는 소형 링 하이브리드

김의중 ( Ui Jung Kim ),김승환 ( Seung Hwan Kim ),김일규 ( Ell Kou Kim ),이영순 ( Young Soon Lee ),김영 ( Young Kim ),윤영철 ( Young Chul Yoon ) 한국항행학회 2009 韓國航行學會論文誌 Vol.13 No.2

짝수 고조파 성분을 이용한 아날로그 전치 왜곡 선형화기 설계

황문수,전기경,김일규,조숙희,김영,김병철,Hwang Moon-Soo,Jeon Ki-Kyung,Kim Ell-Kou,Cho Suk-Hui,Kim Young,Kim Byung-Chul 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.1

본 논문에서는 고조파 발생기의 짝수 고조파 성분을 이용하여 전력 증폭기의 3차와 5차 혼변조 왜곡 신호를 개별적으로 개선할 수 있는 전치 왜곡 선형화기를 제안하였다. 제안된 선형화기의 고조파 발생기는 2차와 4차 고조파 성분을 추출할 수 있는 소 신호 증폭기로 구성되어 있으며, 또 2차와 4차 고조파 성분들은 벡터 모듈레이터에서 주 신호와 진폭 변조되어 3차와 5차 전치 왜곡 혼변조 신호를 개별적으로 발생시킬 수 있게 된다. 이렇게 전치 왜곡된 신호는 2차와 4차 고조파 신호의 크기만 변화시킴으로써 각각의 혼변조 신호의 크기와 위상을 조절할 수 있으며, 이것을 이용하여 전력 증폭기의 3차와 5차 혼변조 왜곡 신호를 각각 억제하는 선형화기를 구현하였다. 이러한 전치 왜곡 선형화기의 타당성을 입증하기 위해 2-톤 신호를 전력 증폭기에 인가하여, 3차와 5차 혼변조 왜곡 신호를 각각 25 dB, 18 dB 개선을 시켰으며, IS-95 CDMA 신호를 인가하였을 경우 인접 채널 전력비가 7 dB 이상 개선되는 것을 확인하였다. This paper proposes a new predistortion linearizer with controlling intermodulation distortion(IMD) signals. This linearizer achieves independent control of third- and fifth-order intermodulation distortion products using amplitude modulation with even harmonic signals. A vector modulator that modulate fundamental signal with both second- and fourth-order harmonic components generated by harmonic generator circuits, generates the inverse characteristics third-and fifth-order intermodulation signals of power amplifier and controls amplitude and phase of them with each other modulation factors. As a results, this linearizer is suppressed IMD signals of power amplifier effectively. The test results show that the third IMD is cancelled more than 25 dB and the fifth order IMD is cancelled about 18 dB for CW two-tone signals. Also, it's improved the adjacent channel power ratio(ACPR) more than 7 dB for IS-95 CDMA signals.

Right/Left-Handed 전송 선로를 결합한 가변 대역 저지 필터

성규제(Gyu-Je Sung),김일규(Ell-Kou Kim),김영(Young Kim),윤영철(Young-Chul Yoon) 한국전자파학회 2008 한국전자파학회논문지 Vol.19 No.10

본 연구에서는 Right-handed 전송 선로(RHTL)의 저역 통과 특성과 Left-handed 전송 선로(LHTL)의 고역 통과특성을 결합한 구조의 가변 대역 저지 필터를 제안하였다. RHTL, LHTL의 분산 특성을 ABCD 행렬을 통해 구하고 차단 주파수를 계산하였다. 바렉터 다이오드와 칩 인덕터를 이용하여 RHTL, LHTL 단위 셀을 구성하고 각각 4개의 단위 셀이 연결된 RHTL, LHTL을 병렬로 연결하여 가변 대역 저지 특성을 구현하였다. 제작된 가변 대역저지 필터는 저역 차단 주파수 280~395 MHz, 고역 차단 주파수 770~940 MHz의 가변 특성을 갖는다. A novel tunable bandstop filter was proposed. It is composed of a right-handed transmission line, which has lowpass characteristics, and a left-handed transmission line which has highpass characteristics. Dispersion relations for the unit cells of RHTL and LHTL were derived by the method of ABCD parameter analysis. Varactor diodes and chip inductors were used to make the unit cells of RHTL and LHTL. A tunable bandstop filter was designed and fabricated by the parallel connection of RHTL and LHTL. The measured results of the proposed tunable bandstop filter are agreed well with the simulated results.

항공 통신 기술 : 손실이 있는 Left-Handed 전송선로를 이용한 감쇠기와 벡터 변조기 응용

김승환 ( Seung Hwan Kim ),김일규 ( Ell Kou Kim ),김영 ( Young Kim ),윤영철 ( Young Chul Yoon ) 한국항행학회 2009 韓國航行學會論文誌 Vol.13 No.3

CRLH 전송 선로 구조를 이용한 이중 대역 전력 분배기

김승환(Seung-Hwan Kim),손강호(Kang-Ho Sohn),김일규(Ell-Kou Kim),김영(Young Kim),이영순(Young-Soon Lee),윤영철(Young-Chul Yoon) 한국전자파학회 2008 한국전자파학회논문지 Vol.19 No.8

본 논문에서는 메타 재질을 이용하여 이중 대역에서 동작하는 전력 분배기를 제안하였다. 여기에서 사용된 메타 재질은 left-hand 특성을 인위적으로 캐패시터와 인덕터로 구현하고, 이것의 파라스틱 성분에 의한 Righthand 성분이 추가된 CRLH 전송 선로로 구현하였다. 이러한 CRLH 전송 선로 특성을 이용하여 기존 Gysel이 고안한 전력 분배기와 결합하여 고 전력에서 사용이 가능하고 이중 대역에서 동작하는 전력 분배기를 제작하였다. 본 논문에서 제작한 전력 분배기는 0.88 ㎓와 1.67 ㎓ 이중 대역에서 동작하고, 각 주파수에서 21.0 ㏈, 15.8 ㏈의 반사 계수와 3.83 ㏈, 3.64 ㏈의 삽입 손실을 확인하였다. 또한, 각 출력 포트 간의 위상차는 3~6° 됨을 확인하였다. This paper proposes a power divider based on meta-material structure with dual-band operation. The meta-material structures of left-hand characteristic are constituted of series capacitors and shunt inductors, but they have parasitic series inductance and shunt capacitance effects. There is represented the composite right/ left-handed transmission line (CRLH-TL) model. When the power divider is implemented by using the CRLH-TL, the power divider can operate dual band. To verify the power divider with dual band, we are implemented to operate dual-band that is 0.88 ㎓ and 1.67 ㎓. The characteristics of divider have the return loss less than each 21.0 ㏈ and 15.8 ㏈ and the insertion loss better than 3.83 ㏈ and 3.64 ㏈ at each frequency. Also, the output phase difference is 3~6°.

다이오드 직렬 궤환을 이용한 개별 차수 혼변조 발생기 및 응용

손강호(Kang-Ho Son),김승환(Seung-Hwan Kim),김일규(Ell-Kou Kim),김영(Young Kim),윤영철(Young-Chul Yoon) 한국전자파학회 2008 한국전자파학회논문지 Vol.19 No.10

본 논문에서는 개별 차수 혼변조 신호 발생기를 이용한 전치 왜곡 선형화기 구조를 제안하였다. 혼변조 신호발생기는 공통 에미터 증폭기의 에미터 단자에 쇼트키 다이오드를 삽입하여, 3차와 5차 혼변조 신호를 다이오드바이어스 전압에 따라서 발생시킨다. 이렇게 만들어진 혼변조 신호는 다이오드의 직렬 궤환을 이용한 것으로, 다이오드 바이어스 제어에 따라서 혼변조 신호의 크기와 위상을 변화시킬 수 있다. 이러한 혼변조 발생기를 전치 왜곡 선형화기로 사용했을 때, 반송파 2톤 신호 인가 시 3차와 5차 혼변조 신호는 각각 13.5 ㏈, 0.9 ㏈의 개선을 보였고, 광 대역폭을 갖는 CDMA IS-95 2FA 신호를 인가하였을 경우, 중심 주파수로부터 ±0.885 ㎒, ±1.23 ㎒ 떨어진 지점에서 ACLR이 각각 2.3 ㏈, 2.5 ㏈의 개선됨을 확인하였다. This paper proposes an individual order predistortion linearizer using intermodulation distortion(IMD) generator for cancellation the third and the fifth IMD of power amplifier. The IMD generator for controlling the third and the fifth IMD consist of common Emitter amplifier and Schottky diode. These signals are generated by series feedback of Schottky diode to obtain the inverse AM/AM and AM/PM characteristics of power amplifier. The individual order predistorters are consisted of individual IMD generator, power splitter and combiner. The test results show that the third and the fifth IMD can be improved by a maximum 13.5 ㏈ and 0.9 ㏈ in case of CW 2-tone signals. Also, the Adjacent Channel Leakage Ratio(ACLR) can be improved 2.3 ㏈, 2.5 ㏈ at ±0.885 ㎒, ±1.23 ㎒ offset frequency for CDMA IS-95 2FA signals.