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이종 철도무선통신장비의 통합을 위한 VHF/UHF 전력증폭기
장동희(D.H. Jang),이학용(H.Y. Lee),박찬영(C.Y. Park),서봉진(B.J. Seo),박세영(S.Y. Park),김영배(Y.B. Kim),조상희(S.H. Cho),차정훈(J.H. Cha) 한국철도학회 2015 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2015 No.10
본 논문에서는 철도에서 사용하는 이종 무선통신장비의 통합을 위해 VHF와 UHF 대역을 지원하는 전력증폭기를 제안하였다. 제안된 전력증폭기를 적용하면 88~108 ㎒의 FM 재방송장치와 146~174 ㎒의 VHF 무전기와 443 ㎒의 열차무선방호장치에 각각 장착된 전력증폭기들을 하나의 전력증폭기로 통합하여 운영할 수 있다. VHF와 UHF 대역을 포함하는 광대역 특성을 얻기 위해 GaN HEMT 소자와 부궤환 방식을 적용하였으며 측정결과, 광대역 전력 증폭기는 30~500 ㎒ 대역에서 20 W 이상의 출력 전력과 40 % 이상의 전력 부가 효율을 얻었으며 2-tone 테스트 신호를 적용하여 30~500 ㎒ 대역에서 -37.7 ㏈c 이하의 혼변조 왜곡 특성을 얻었다. 또한, 디지털 전치왜곡 선형화기를 적용하여 16.2 ㏈ 이상의 혼변조 왜곡 개선 효과를 얻었다. In this paper, we propose the VHF/UHF power amplifier for integrating various wireless systems of railway communications. The proposed power amplifier can integrate several power amplifiers, which are used for FM rerun equipment of 88 to 108 ㎒, VHF hand-held radio of 146 to 174 ㎒, and train wireless protection equipment of 443 ㎒. The VHF/UHF power amplifier adopts the GaN HEMT and the negative feedback method for achieving the wide bandwidth characteristics of VHF and UHF. From measurement across the bandwidth of 30 to 500 ㎒, an output power over 20 W and power added efficiency over 40 % was obtained. An intermodulation distortion below -37.7 ㏈c was measured for 2-tone test signal. From the digital predistortion measurements, an IMD reduction over 16.2 ㏈ was obtained.