Non-CFR(crest factor reduction)환경의 무선중계기 시스템을 위한 Asymmetric Doherty 전력증폭기 설계
Design of Asymmetric Doherty Power Amplifier for Wireless Repeater System under Non-CFR (crest factor reduction) Environment
- 발행기관 서강대학교 정보통신대학원
- 지도교수 임종석
- 발행년도 2015
- 학위수여년월 2015. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 정보통신대학원 정보통신시스템
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000056288
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
과거 900MHz 대역에서 LTE(long term evolution)서비스를 위해 사용되었던 symmetric doherty 전력증폭기 방식은 CFR(crest factor reduction) 모듈을 사용하여 비교적 낮은 PAPR수치인 8.0dB의 입력신호를 사용하여 서비스 하였다. PAPR이 낮은 수록 전력증폭기의 전력부가효율인 PAE(power added efficiency)를 향상 시킬 수 있으나 중계기에서 CFR 모듈의 사용은 별도의 추가 비용 발생과 유지 보수 시에 점검 항목이 늘어나는 운용상의 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 점을 보완하고자 Non-CFR환경에서 symmetric doherty 전력증폭기와 동일한 규격조건으로 오히려 PAE는 더욱 우수한 asymmetric doherty 전력증폭기를 제안한다. CFR 모듈을 사용하지 않았을 때 입력되는 PAPR이 약 9.6dB의 입력신호에서 제작한 asymmetric doherty 전력증폭기의 PAE 및 ACLR(adjacent channel leakage ratio)특성이 symmetric doherty 전력증폭기에 비해 우수한 것을 제품 개발 후 시험을 통해 증명하였다. 본 논문에서 제안한 asymmetric doherty 전력증폭기의 전력부가효율 PAE는 symmetric doherty 전력증폭기가 실제 운용 되는 output power 41.5dBm에서 42.5%의 PAE 결과를 얻었다. 이는 symmetric doherty 전력증폭기가 동일한 조건에서 PAE가 36.5%의 특성을 얻은 것과 비교하면 PAE는 약 6%의 증가된 특성을 보인다. 따라서 동일한 Non-CFR 입력 조건과 output power 조건인 41.5dBm에서 각각 CFR모듈을 사용하지 않았을 때 본 논문에서 제안한 asymmetric doherty 전력증폭기의 PAE 특성이 symmetric doherty 전력증폭기 보다 약 6%의 증가로 우수 함을 알 수 있다. 선형성 규격을 위한 ACLR(adjacent channel leakage ratio)의 경우 symmetric doherty 전력증폭기의 -46.94dBc 보다 본 논문에서 제안한 asymmetric doherty 전력증폭기가 -48.92dBc로 약 2dBc의 향상된 특성을 보인다. 이는 3GPP LTE TS36.104 [3]의 ACLR 규격인 -45dBc 이상을 만족하면서 ACLR규격에서 소폭의 마진 향상을 가져갈 수 있는 점도 본 논문에서 구현한 asymmetric doherty 전력증폭기의 또 다른 장점이다.
more초록/요약
The symmetric doherty power amplifier that had been previously used to the LTE (long term evolution) in the 900MHz band was put into service by using a relatively low input signal of 8.0dB for the PAPR value with the application of a CFR (crest factor reduction) module The less value the PAPR has, the more the PAE (power added efficiency) of a power amplifier enhances, provided that, in such a case, there will some operational disadvantages, including additional costs and the increase of maintenance checkpoints. In this study, an asymmetric doherty power amplifier was suggested in order to make up for such disadvantages, which has the PAE better than the symmetric doherty power amplifier under the Non-CFR environment at the same conditions. And it was proved through a test after the development of a product that, if a CFR module is not used, the characteristics of the PAE and the ACLR (adjacent channel leakage ratio) of the asymmetric doherty power amplifier with an input signal of about 9.6dB as the PAPR value are superior to those of the symmetric doherty power amplifier. The asymmetric doherty power amplifier suggested in this study showed its PAE (power added efficiency) to be 42.5% at the output power of 41.5dB that is the actual output of the symmetric doherty power amplifier in service. Accordingly, the PAE was increased about 6%, compared to 36.5% of the PAE from the symmetric doherty power amplifier under the same conditions. Therefore, as the asymmetric doherty power amplifier suggested in this study has the improved PAE property by about 6% at 41.5dB which is the same non-CFR input and output conditions without a CRR module used, it is understood that the suggested amplifier has better performance than the symmetric doherty power amplifier. In case of the ACLR (adjacent channel leakage ratio) for the linear specifications, the suggested asymmetric doherty power amplifier had -48.92dBc to be improved by about 2dBc, compared to -46.94dBc of the symmetric doherty power amplifier. So, while this power amplifier satisfied the ACLR specifications of 3GPP LTE TS36.104 [3] requiring more than -45dBc, its margin was a little improved in the ACLR specifications, meaning another advantage of that power amplifier presented in this study.
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