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5 GHz WLAN 용 듀얼파워모드를 갖는 디지털 폴라 CMOS RF 전력 증폭기 = (A) dual power mode digital polar CMOS RF power amplifier for 5 GHz WLAN
서명 / 저자 5 GHz WLAN 용 듀얼파워모드를 갖는 디지털 폴라 CMOS RF 전력 증폭기 = (A) dual power mode digital polar CMOS RF power amplifier for 5 GHz WLAN / 박진석.
저자명 박진석 ; Park, Jin Seok
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2016].
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초록정보

With an advent of high tech wireless devices such as smart watches and google glass, a low cost and multimode multiband (MMMB) supporting power amplifier has become more important. A CMOS transceiver is the best solution in terms of cost. However, guaranteeing power, efficiency and linearity is not easy for conventional CMOS transceivers. A polar modulated power amplifier is a possible system-level solution. Because polar power amplifier uses switching power amplifiers, it is more efficient than a linear power amplifier. However, there are severe issues in a conventional polar modulation system. The most severe problem is bandwidth limitation due to the use of supply modulator. Also, analog polar modulated systems suffer from a time alignment issue. Digitally modulated power amplifiers, however, can overcome these problems. A digitally modulated power amplifier’s core cell is composed of a number of switching sub-power amplifiers. By turning on the proper number of unit PAs, the DPA expresses amplitude information. All of the amplitude and phase modulation is achieved by “digital” circuits and this allows the PA to be less sensitive to time mismatch. Also, because the DPA system uses fewer passive matching networks and components, it increases the possibility of covering MMMB. [11-12] Therefore, in this work, a digitally modulated power amplifier (DPA) for WLAN 802.11n is invested. A dual power mode output matching network for the DPA is proposed. The DPA with output matching network is fully integrated using a 0.18-nm RF CMOS process. The matching network incorporates switched capacitors. The DPA has 8-bit resolution to reduce noise level. An efficiency way of turning on / off each unit cell is adapted. The peak power is 24.1 dBm ~ 23 dBm over 4.9 GHz ~ 5.85 GHz. The peak drain efficiency is 32% ~ 25 % and 6 dB back-off efficiency increases 54 ~ 34% compared to class B back-off efficiency curve over 4.9 GHz ~ 5.85 GHz.

최근 디지털 폴라 전력 증폭기가 큰 관심을 받고있으며 많은 연구가 진행되고 있다. 이는 디지털 전력 증폭기가 디지털로 amplitude 정보를 컨트롤 하기 때문에 여러 장점이 있기 때문이다. 그중에서도 특히 다중밴드 다중모드에 적합하다는 장점은 미래 지향적인 트랜스미터 구조로 여겨지고 있으며 따라서 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 이번 논문에서는 이러한 디지털 폴라 전력 증폭기를 이용하여 5 GHz 대역의 WLAN 802.11n 을 커버하기 위한 전력 증폭기를 설계 하였다. 듀얼 파워 모드를 갖는 매칭 네트워크가 제안 되었다. 매칭 네트워크는 스위치 캐패시터를 사용하여 설계 되었고, CMOS 0.18-nm 공정을 사용하였다. 디지털 전력 증폭기는 8 비트의 Resolution 을 가지며, 효과적으로 각 셀을 On/Off 하는 방식이 비교 및 적용 되었다. 최대 파워는 24.1~23 dBm 이 4.9 ~ 5.85 GHz 범위내에서 출력 되었다. 같은 주파수 범위 내에서 최대 드레인 효율은 32~25% 가 나왔으며, 6 dB 낮은 파워에서의 효율은 Class B 효율 커브에 대비하여 54~34% 정도가 증가하였다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MEE 16157
형태사항 v, 50 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 한국어
일반주기 저자명의 영문표기 : Jin Seok Park
지도교수의 한글표기 : 홍성철
지도교수의 영문표기 : Songcheol Hong
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전기및전자공학부,
서지주기 참고문헌 수록
주제 디지털 전력 증폭기
듀얼 파워 모드
WLAN
폴라
트랜스미터
Code-PM distortion
CG off / CS&CG off
Digital Power Amplifier (DPA)
tunable matching network
switched capacitor
dual power mode
CMOS
WLAN
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