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부하에 의한 출력 변화가 둔감한 6.78 MHz Class E 전력증폭기 설계
임성헌,배순철,최재혁,양영구 한국전자파학회 2022 한국전자파학회논문지 Vol.33 No.8
본 논문에서는 λ/4 임피던스 변환기를 이용하여 Class E 전력 증폭기 2개를 Doherty 전력 증폭기 구조처럼 연결하여6.78 MHz에서 부하에 의한 출력 전력의 변화를 줄이는 증폭기 구조를 설계하였다. 출력 임피던스가 낮게 설계된 Class E 전력 증폭기와 이 증폭기에 λ/4 임피던스 변환기를 추가하여 출력 임피던스가 높고, 90° 위상 차이가 나는 Class E 전력 증폭기를 single-ended로 부하에 연결하였다. 각 전력 증폭기는 FAIRCHILD SEMICONDUCTOR사의 FDMC86248를동일하게 사용하여 효율이 최대인 부하 지점에서 동일한 출력을 내고 부하가 변할 때 하나의 증폭기는 출력이 증가하고, 나머지 증폭기는 출력이 감소하는 동작을 통해 부하 변화에 의한 출력 전력의 변화를 감소시켰다. 부하 변화 구간에서각 증폭기를 balanced로 구성한 구조 대비 효율은 유지하고 출력 전력의 변화는 16.18∼18.46 % 적어지는 시뮬레이션결과를 얻었다. 부하 구간에서 두개의 전력 증폭기를 모두 사용하는 고전력 모드에서 13.54∼21.53 W의 출력 전력 특성과 75.41∼80.16 %의 효율특성을 얻었다. 하나의 전력 증폭기만 동작하는 저전력 모드에서 4.67∼8.76 W의 출력 전력특성과 77.89∼82.48 %의 효율특성을 얻었다.