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KR20180013314A - 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조 - Google Patents

증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조 Download PDF

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KR20180013314A
KR20180013314A KR1020160096842A KR20160096842A KR20180013314A KR 20180013314 A KR20180013314 A KR 20180013314A KR 1020160096842 A KR1020160096842 A KR 1020160096842A KR 20160096842 A KR20160096842 A KR 20160096842A KR 20180013314 A KR20180013314 A KR 20180013314A
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KR
South Korea
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signal
coupler
path
amplifier
main
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민병욱
전경준
이동현
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 기준 경로 L1에 메인 증폭기를 추가로 설치하며, 각 커플러의 커플링 레벨을 최적화함으로써, 완벽한 IM3 상쇄와 메인음조(main tone)의 손실을 최소화할 수 있는 개량된 피드-포워드 구조를 제공하기 위한 것으로서, 송신하고자 하는 제 1 신호(two tone)를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 1 커플러와, 메인 경로 및 기준 경로에 각각 위치되어, 메인 경로 및 기준 경로 각각의 IM3 전력이 미리 설정된 설정값의 차이를 갖도록 상기 제 1 커플러를 통해 분리된 제 2 신호를 각각 증폭하는 제 1, 2 증폭기와, 상기 제 1, 2 증폭기에서 증폭된 제 3 신호를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 2 커플러와, 기준 경로에 위치되어 상기 제 2 커플러에서 분리된 제 4 신호를 메인 경로가 갖고 있는 IM3 성분의 전력과 동일하도록 증폭하는 보조 증폭기와, 상기 메인 경로에 위치되어 상기 보조 증폭기에 의해 생기는 지연이나 위상 변위를 기반으로 메인 경로의 제 4 신호를 지연이나 위상 변위하는 위상 변위계와, 상기 보조 증폭기 및 위상 변위계에서 출력되는 제 5 신호를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 IM3가 완벽하게 제거된 메인음조를 최종신호로 출력하는 제 3 커플러를 포함하여 구성되는데 있다.

Description

증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조{Enhanced Feed Forward for Enhancing Linearity in Amplifier}
본 발명은 선형성을 가지는 피드-포워드 구조에 관한 것으로, 특히 선형성을 향상 시키고자 하는 증폭기, 커플러, 보조 증폭기(auxiliary amplifier(VGA)), 위상 변위기(Phase shifter)를 통해 개량된 피드-포워드 구조에 관한 것이다.
피드-포워드(feed-forward) 기술은 RF 입력 신호를 전력 분배하여 메인 증폭기와 위상 변위계(phase shifter)를 이용하여 메인음조(main tone)와 IM3를 분리시킨 후, 보조 증폭기(auxiliary amplifier)를 통해 출력단에서 IM3를 상쇄(cancellation)하여 증폭기의 선형성을 향상시키기 위하여 1970년대에 처음 제안된 방법이다.
기존의 피드-포워드 구조의 동작은 인가 신호가 입력 커플러를 통과하여 기준 경로(reference path)와 메인 경로(main path)로 나눠지게 된다. 이때 상기 입력 커플러를 통과하고 나온 메인 경로의 신호는 메인 증폭기를 거쳐 증폭이 되고, 메인음조와 IM3 성분이 생긴다.
상기 IM3 성분을 없애기 위해 증폭기를 통과한 메인 경로 신호를 두 번째 커플러(second coupler)로 통과시켜 기준 경로에서 두 번째 커플러로 들어가는 신호의 크기와 같은 신호를 만들면 기준 경로엔 메인음조는 상쇄되고 IM3 성분만 남게 된다.
기준 경로에 남아 있는 IM3 성분을 보조 증폭기를 통과시켜 두 번째 커플러를 통과한 메인 경로 신호가 갖고 있는 IM3 성분의 크기와 같게 만든다. 이때, 기준 경로는 보조 증폭기를 통과해야 하므로 메인 경로는 위상 변위계를 통해서 보조 증폭기에 의한 위상 변위와 지연을 보상해 준다.
출력 커플러를 통해 최종적으로 메인 경로 신호와 기준 경로 신호를 결합하여 메인음조만 남아 있는 신호를 만들어 낸다.
하지만 메인음조의 손실(loss)을 최소화하기 위해서는 각각의 커플러들의 임계 레벨(through level)이 높아야 하며, 보조 증폭기의 입력으로 메인음조가 들어가지 않아야 한다.
그러나 전자의 조건은 커플러들의 커플링된 레벨은 매우 낮아야 하기 때문에 매우 높은 보조 증폭기의 이익(gain)을 요구하며, 후자의 조건은 기준 경로 L1의 정밀도를 요구한다.
이처럼, 전통적인 피드-포워드 기술에서 성능을 좌우하는 주된 요소는 위상 변위계(phase shifter)의 분석(resolution)과 보조 증폭기의 이득(gain)이며, 해당 요소들의 성능이 높지 않을 경우 완벽한 IM3 상쇄를 하지 못할 뿐만 아니라, 메인음조의 손실로 이어지는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1006965호 (등록일자 2011.01.03) 등록특허공보 제10-0584518호 (등록일자 2006.05.23)
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 기준 경로 L1에 메인 증폭기를 추가로 설치하며, 각 커플러의 커플링 레벨을 최적화함으로써, 완벽한 IM3 상쇄와 메인음조(main tone)의 손실을 최소화할 수 있는 개량된 피드-포워드 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조의 특징은 송신하고자 하는 제 1 신호(two tone)를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 1 커플러와, 메인 경로 및 기준 경로에 각각 위치되어, 메인 경로 및 기준 경로 각각의 IM3 전력이 미리 설정된 설정값의 차이를 갖도록 상기 제 1 커플러를 통해 분리된 제 2 신호를 각각 증폭하는 제 1, 2 증폭기와, 상기 제 1, 2 증폭기에서 증폭된 제 3 신호를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 2 커플러와, 기준 경로에 위치되어 상기 제 2 커플러에서 분리된 제 4 신호를 메인 경로가 갖고 있는 IM3 성분의 전력과 동일하도록 증폭하는 보조 증폭기와, 상기 메인 경로에 위치되어 상기 보조 증폭기에 의해 생기는 지연이나 위상 변위를 기반으로 메인 경로의 제 4 신호를 지연이나 위상 변위하는 위상 변위계와, 상기 보조 증폭기 및 위상 변위계에서 출력되는 제 5 신호를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 IM3가 완벽하게 제거된 메인음조를 최종신호로 출력하는 제 3 커플러를 포함하여 구성되는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조의 다른 특징은 송신하고자 하는 제 1 신호(two tone)를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 1 커플러와, 메인 경로 및 기준 경로에 각각 위치되어, 메인 경로 및 기준 경로 각각의 IM3 전력이 3n dB 차이를 갖도록 상기 제 1 커플러를 통해 분리된 제 2 신호를 각각 증폭하는 제 1, 2 증폭기와, 상기 제 1, 2 증폭기에서 증폭된 제 3 신호를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 2 커플러와, 기준 경로에 위치되어 상기 제 2 커플러에서 분리된 제 4 신호를 위상 변위하는 위상 변위계와, 상기 위상 변위계에서 위상 변위된 제 5 신호를 메인 경로가 갖고 있는 IM3 성분의 전력과 동일하도록 증폭하는 보조 증폭기와, 메인 경로에 위치되어 상기 제 2 커플러에서 분리된 제 4 신호를 보조 증폭기가 가지고 있는 위상 지연보다 크거나 같은 시간동안 지연하는 지연부와, 상기 보조 증폭기에서 출력되는 제 6 신호 및 상기 지연부에서 출력되는 제 5 신호를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 IM3가 완벽하게 제거된 메인음조를 최종신호로 출력하는 제 3 커플러를 포함하여 구성되는데 있다.
바람직하게 상기 제 1, 2 증폭기를 통과하고 나오는 신호의 IM3 성분의 차이는 3n dB인 것을 특징으로 한다.
IM3 전력차이(IM3 Power Difference : IM3PD)는 9 dB이다.
바람직하게 상기 제 2 커플러에서 분리된 제 4 신호는 기준 경로에서 메인음조(main tone)를 제외한 IM3 성분만 남는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 제 4 신호는 제 1, 2 커플러를 통과하는 동안 신호는 똑같은 위상변화를 겪어 제 1 커플러를 통과한 제 2 신호가 메인 경로와 기준 경로의 180도 위상차를 만들어 제 2 커플러에서 분리된 제 4 신호는 기준 경로에서 메인음조가 상쇄된 IM3 성분만 남는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 제 1, 2, 3 커플러는 커플링의 비율이 약 7 dB을 사용하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 커플러 비율은 수식
Figure pat00001
으로 산출되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 보조 증폭기의 이득(gain)은 수식
Figure pat00002
로 산출되며, 이때, 상기 IM3PD는 메인 경로와 기준 경로의 IM3 전력차이를 나타내고, 상기 X dB는 제 3 커플러 성능을 나타내는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기존 피드-포워드 구조에서의 매우 낮은 커플된 레벨의 커플러 설계 및 보조 증폭기의 높은 이득(gain) 요구를 줄여 기존의 구조보다 설계 부담 없이 높은 선형성을 가진 증폭기 설계를 기대할 수 있다.
둘째, 두 증폭기를 메인/보조 경로에 각각 이용하여 기존의 피드-포워드 방식에서 발생할 수 있는 메인음조 손실을 해결할 수 있다.
셋째, 기존의 방식과 다르게 두 번째 커플러에서 통과 후 발생하는 증폭기의 성능에 따라 커플링 비율을 낮게 설계해야 하는 어려움 없이 1, 2의 커플러는 증폭기와 상관없이 같은 성능을 가진 커플러를 사용할 수 있다.
넷째, 기존의 방식에서 발생했던 낮은 커플링 비율을 갖는 커플러를 설계해야 하는 어려움 등을 극복할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조를 나타낸 구성도
도 2 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조를 나타낸 구성도
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
제 1 실시예
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조를 나타낸 구성도이다.
도 1에서 도시하고 있는 것과 같이, 개량된 피드-포워드 구조는 송신하고자 하는 제 1 신호(two tone)를 커플링의 비율(n dB) 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 1 커플러(40a)와, 메인 경로 및 기준 경로에 각각 위치되어, 메인 경로 및 기준 경로 각각의 IM3 전력이 3n dB 차이를 갖도록 상기 제 1 커플러(40a)를 통해 분리된 제 2 신호를 각각 증폭하는 제 1, 2 증폭기(10a)(10b)와, 상기 제 1, 2 증폭기(10a)(10b)에서 증폭된 제 3 신호를 커플링의 비율(n dB) 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 2 커플러(40b)와, 기준 경로에 위치되어 상기 제 2 커플러(40b)에서 분리된 제 4 신호를 메인 경로가 갖고 있는 IM3 성분의 전력과 동일하도록 증폭하는 보조 증폭기(30)와, 상기 메인 경로에 위치되어 상기 보조 증폭기(30)에 의해 생기는 지연이나 위상 변위를 기반으로 메인 경로의 제 4 신호를 지연이나 위상 변위하는 위상 변위계(20)와, 상기 보조 증폭기(30) 및 위상 변위계(20)에서 출력되는 제 5 신호를 커플링의 비율(n dB) 차이를 이용하여 커플링하여 IM3가 완벽하게 제거된 메인음조를 최종신호로 출력하는 제 3 커플러(40c)로 구성된다.
제 2 실시예
도 2 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조를 나타낸 구성도이다.
도 2에서 도시하고 있는 것과 같이, 개량된 피드-포워드 구조는 송신하고자 하는 제 1 신호(two tone)를 커플링의 비율(n dB) 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 1 커플러(40a)와, 메인 경로 및 기준 경로에 각각 위치되어, 메인 경로 및 기준 경로 각각의 IM3 전력이 3n dB 차이를 갖도록 상기 제 1 커플러(40a)를 통해 분리된 제 2 신호를 각각 증폭하는 제 1, 2 증폭기(10a)(10b)와, 상기 제 1, 2 증폭기(10a)(10b)에서 증폭된 제 3 신호를 커플링의 비율(n dB) 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 2 커플러(40b)와, 기준 경로에 위치되어 상기 제 2 커플러(40b)에서 분리된 제 4 신호를 위상 변위하는 위상 변위계(20)와, 상기 위상 변위계(20)에서 위상 변위된 제 5 신호를 메인 경로가 갖고 있는 IM3 성분의 전력과 동일하도록 증폭하는 보조 증폭기(30)와, 메인 경로에 위치되어 상기 제 2 커플러(40b)에서 분리된 제 4 신호를 보조 증폭기(30)가 가지고 있는 위상 지연보다 크거나 같은 시간동안 지연하는 지연부(50)와, 상기 보조 증폭기(30)에서 출력되는 제 6 신호 및 상기 지연부(50)에서 출력되는 제 5 신호를 커플링의 비율(n dB) 차이를 이용하여 커플링하여 IM3가 완벽하게 제거된 메인음조를 최종신호로 출력하는 제 3 커플러(40c)로 구성된다.
이때, 상기 제 1, 2 실시예에서 구성하고 있는 제 2 커플러(40b)에서 분리된 제 4 신호는 기준 경로에서 메인음조(main tone)를 제외한 IM3 성분만 남게 된다. 즉, 상기 제 4 신호는 제 1, 2 커플러(40a)(40b)를 통과하는 동안 신호는 똑같은 위상변화를 겪으므로 제 1 커플러(40a)를 통과한 제 2 신호가 메인 경로와 기준 경로의 180도 위상차를 만들어 제 2 커플러(40b)에서 분리된 제 4 신호는 기준 경로에서 메인음조가 상쇄된 IM3 성분만 남게 된다.
한편, 상기 제 1, 2 커플러(40a)(40b)를 이용하는 위상차는 위상 변위계를 이용하여 만드는 방법도 있지만, 본 발명에서는 메인 증폭기를 메인 경로 및 기준 경로에 각각 제 1, 2 증폭기(10a)(10b)를 구성함으로써, 메인 증폭기를 단일 증폭기가 아닌 차동증폭기로 사용하였을 경우 출력을 반대로 연결하면 위상 변위계 없이도 간단하게 구성한다.
또한, 상기 제 1, 2 커플러(40a)(40b)는 커플링의 비율이 약 7 dB을 사용하며, 이때, 상기 메인 경로와 기준 경로의 IM3 전력차이(IM3 Power Difference : IM3PD)는 9 dB이다.
이때, 상기 커플러 비율은 상기 수학식 1과 같이 산출하고, 이에 따라, 상기 보조 증폭기(30)의 이득은 다음 수학식 2로 정의할 수 있다.
Figure pat00003
Figure pat00004
이때, 상기 X dB는 제 3 커플러(40c) 성능을 나타낸다.
이와 같이, 개량된 피드-포워드 구조는 2개의 제 1, 2 증폭기(10a)(10b)와, 위상 변위계(20)와, 지연부(50), 보조 증폭기(Auxiliary Amp(VGA))(30)와, 3개의 제 1, 2, 3 커플러(40a)(40b)(40c)로 구성되며, 기존의 피드-포워드의 기준 경로 대신 선형성을 향상시키고자 하는 보조 증폭기(30)를 사용한다. 이 구조의 주목적은 크게 다음 두 가지이다.
첫째, 기존 피드-포워드에서 기준 경로를 사용하여 설계가 어려운 낮은 커플링 비율을 갖는 커플러 대신 어떠한 커플러를 사용해도 피드-포워드 구조를 사용할 수 있다.
둘째, 낮은 커플링 비율을 갖는 커플러를 사용하는 기존의 구조에서 보조 증폭기(30)의 부담이 낮은 커플러 비율 성능에 비례하여 증가하지만, 본 구조에서는 3 dB보다 작은 어떠한 커플러의 사용이 가능하여 피드-포워드 구조를 설계하기 용이하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1 실시예에 따른 도 1에서 도시하고 있는 상황 1에서 송신하고자 하는 신호(two tone)가 통과함으로 알 수 있다. 상기 신호(two tone)는 제 1 커플러(40a)의 커플링 비율(n dB) 차이로 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 나뉘는 것을 알 수 있다. 이때, 상기 커플러 비율은 상기 수학식 1과 같이 산출할 수 있다.
이어 상황 3은 제 1, 2 증폭기(10a)(10b)를 통과한 후 나타나는 신호이다. 즉, 제 1 커플러(40a)에서 n dB 차이로 나뉘었던 신호의 전력(power)이 증폭되고, 이에 제 1, 2 증폭기(10a)(10b)에 의해 메인 경로 및 기준 경로 각각의 IM3 전력이 3n dB 차이를 갖게 된다.
그리고 상황 3의 신호가 다시 n dB 커플링 비율(n dB)을 갖는 제 2 커플러(40b)를 통과하여 기준 경로엔 메인음조(main tone)를 제외한 상황 3의 IM3 성분만 남게 된다.
하지만 두 번의 제 1, 2 커플러(40a)(40b)를 통과하는 동안 신호는 똑같은 위상변화를 겪으므로 상황 2에서 메인 경로와 기준 경로의 180도 위상차를 만들어 상황 3의 기준 경로엔 메인음조가 상쇄된 IM3 성분만 남게 된다. 이 위상차는 위상변위계를 이용하여 만드는 방법도 있지만, 본 발명에서는 메인 증폭기를 메인 경로 및 기준 경로에 각각 제 1, 2 증폭기(10a)(10b)를 구성함으로써, 위상 변위계 없이 증폭기 출력만 반대로 연결하여 간단하게 구성한다.
기준 경로에 남아 있는 IM3가 상황 4의 기준 증폭기를 통해 메인 경로가 갖고 있는 IM3 성분의 전력과 같도록 만들어 준다.
최종신호는 상황 5의 x dB를 갖는 제 3 커플러(40c)를 통과하여 IM3가 완벽하게 제거된 메인음조만 남은 신호가 필요하기 때문에 보조 증폭기(30)에 의해 생기는 지연이나 위상 변위를 메인 경로에 위상 변위계(20)를 설치하여 완벽하게 IM3이 제거된 신호를 얻는다.
이때, 상기 보조 증폭기(30)의 성능을 최소화시키려면, 상황 4에서 메인 경로와 기준 경로의 IM3 전력차이(IM3 Power Difference : IM3PD)가 작아야 한다. 이것은 상기 수학식 1에서 나타내고 있는 것과 같이, 메인 증폭기인 제 1, 2 증폭기(10a)(10b) 앞뒤에 위치하는 제 1, 2 커플러(40a)(40b)의 커플링된 전력과 임계 전력의 비율인 n에 관한 함수이며, 이론적으로 IM3PD를 최소화하기 위해서 약 7 dB 커플러를 사용해야 한다. 이때의 IM3PD는 9 dB 이다.
따라서 보조 증폭기(30)의 이득(gain)은 상기 수학식 2로 정의할 수 있다.
또한, 제 2 실시예에 따른 도 2에서 도시하고 있는 구조의 동작은 위에서 설명하고 있는 제 1 실시예와 동일하며, 보조 증폭기(30)의 앞단에 위상 변위계(20)를 위치시켜 제 2 커플러(40b)에서 분리된 제 4 신호를 위상 변위하는 과정을 더 추가하는 부분만 차이가 있다.
이와 같은 구조는 다음과 같은 효과를 나타낼 수 있다.
즉, 제 2 커플러(40b) 통과 후 위상 변위계(20)로 증폭된 신호가 들어가는데 이 때문에 상기 위상 변위계(90)의 전력 핸들링(power handling)이 중요하다.
하지만 위상 변위계(20) 부분을 큰 지연을 겪는 전송 라인(transmission line)으로 대체하고 보조 증폭기(30) 앞부분에 위상 변위계(20)를 달면 상기 위상 변위계(20)의 큰 전력 핸들링도 필요하지 않고 위상 변위계(20)가 조정해야할 위상의 범위가 크게 줄어 설계하는데 매우 유리하다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 송신하고자 하는 제 1 신호(two tone)를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 1 커플러와,
    메인 경로 및 기준 경로에 각각 위치되어, 메인 경로 및 기준 경로 각각의 IM3 전력이 미리 설정된 설정값의 차이를 갖도록 상기 제 1 커플러를 통해 분리된 제 2 신호를 각각 증폭하는 제 1, 2 증폭기와,
    상기 제 1, 2 증폭기에서 증폭된 제 3 신호를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 2 커플러와,
    기준 경로에 위치되어 상기 제 2 커플러에서 분리된 제 4 신호를 메인 경로가 갖고 있는 IM3 성분의 전력과 동일하도록 증폭하는 보조 증폭기와,
    상기 메인 경로에 위치되어 상기 보조 증폭기에 의해 생기는 지연이나 위상 변위를 기반으로 메인 경로의 제 4 신호를 지연이나 위상 변위하는 위상 변위계와,
    상기 보조 증폭기 및 위상 변위계에서 출력되는 제 5 신호를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 IM3가 완벽하게 제거된 메인음조를 최종신호로 출력하는 제 3 커플러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조.
  2. 송신하고자 하는 제 1 신호(two tone)를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 1 커플러와,
    메인 경로 및 기준 경로에 각각 위치되어, 메인 경로 및 기준 경로 각각의 IM3 전력이 3n dB 차이를 갖도록 상기 제 1 커플러를 통해 분리된 제 2 신호를 각각 증폭하는 제 1, 2 증폭기와,
    상기 제 1, 2 증폭기에서 증폭된 제 3 신호를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 메인 경로의 신호와 기준 경로의 신호로 분리하는 제 2 커플러와,
    기준 경로에 위치되어 상기 제 2 커플러에서 분리된 제 4 신호를 위상 변위하는 위상 변위계와,
    상기 위상 변위계에서 위상 변위된 제 5 신호를 메인 경로가 갖고 있는 IM3 성분의 전력과 동일하도록 증폭하는 보조 증폭기와,
    메인 경로에 위치되어 상기 제 2 커플러에서 분리된 제 4 신호를 보조 증폭기가 가지고 있는 위상 지연보다 크거나 같은 시간동안 지연하는 지연부와,
    상기 보조 증폭기에서 출력되는 제 6 신호 및 상기 지연부에서 출력되는 제 5 신호를 커플링의 비율 차이를 이용하여 커플링하여 IM3가 완벽하게 제거된 메인음조를 최종신호로 출력하는 제 3 커플러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 증폭기를 통과하고 나오는 신호의 IM3 성분의 차이는 3n dB인 것을 특징으로 하는 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 커플러에서 분리된 제 4 신호는 기준 경로에서 메인음조(main tone)를 제외한 IM3 성분만 남는 것을 특징으로 하는 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 4 신호는 제 1, 2 커플러를 통과하는 동안 신호는 똑같은 위상변화를 겪어 제 1 커플러를 통과한 제 2 신호가 메인 경로와 기준 경로의 180도 위상차를 만들어 제 2 커플러에서 분리된 제 4 신호는 기준 경로에서 메인음조가 상쇄된 IM3 성분만 남는 것을 특징으로 하는 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1, 2, 3 커플러는 커플링의 비율이 약 7 dB을 사용하는 것을 특징으로 하는 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 커플러 비율은 수식
    Figure pat00005
    으로 산출되는 것을 특징으로 하는 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보조 증폭기의 이득(gain)은 수식
    Figure pat00006
    로 산출되며,
    이때, 상기 IM3PD는 메인 경로와 기준 경로의 IM3 전력차이를 나타내고, 상기 X dB는 제 3 커플러 성능을 나타내는 것을 특징으로 하는 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 IM3PD는 9 dB인 것을 특징으로 하는 증폭기의 선형성 향상을 위해 개량된 피드-포워드 구조.
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