KR100450744B1 - 도허티 증폭기 - Google Patents

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KR100450744B1 KR10-2002-0051501A KR20020051501A KR100450744B1 KR 100450744 B1 KR100450744 B1 KR 100450744B1 KR 20020051501 A KR20020051501 A KR 20020051501A KR 100450744 B1 KR100450744 B1 KR 100450744B1
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Abstract

본 발명은 소위 초고주파 도허티 증폭기(microwave Doherty amplifier)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 N(≥2, N은 자연수)개의 경로(N-way)를 갖도록 하는 경로 확장 방식과 포락선 트랙킹 방식을 채용함으로써 이동통신 기지국의 전력 증폭기 또는 단말기의 전력 증폭기의 고 효율화 및 고 선형화를 달성하고 해당 장치의 가격 경쟁력과 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 도허티 증폭기에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은, 소정의 캐리어 증폭기와 피크 증폭기를 포함하여 이루어지는 도허티 증폭기에 있어서, N(N≥2인 자연수)개의 경로들과; 상기 N개의 경로들중에서 어느 한 경로상에 배치되는 캐리어 증폭기와; 상기 캐리어 증폭기가 배치된 경로 이외의 (N-1)개의 경로들상에 각각 배치되는 피크 증폭기들과; 상기 N개의 경로들 각각에 전력을 분배하기 위한 전력 분배수단; 및 상기 N개의 경로들이 모이는 쿼터 웨이브 임피던스 트랜스포머를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

도허티 증폭기{Doherty amplifier}
본 발명은 소위 초고주파 도허티 증폭기(microwave Doherty amplifier)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 N(≥2, N은 자연수)개의 경로(N-way)를 갖도록 하는 경로 확장 방식과 포락선 트랙킹 방식을 채용함으로써 이동통신 기지국의 전력 증폭기 또는 단말기의 전력 증폭기의 고 효율화 및 고 선형화를 달성하고 해당 장치의 가격 경쟁력과 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 도허티 증폭기에 관한 것이다.
당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 도허티 증폭기는 대전력 송신기의 고능률 변조방식에 사용되는 증폭기의 하나로서, B급(class B) 증폭기, C급 증폭기,임피던스 반전 회로의 조합에 의해서 효율을 향상시키는 것이다. 이와 같은 도허티 증폭기는 쿼터 웨이브 트랜스포머(quarter wave transformer)(λ/4 라인)를 사용해서 캐리어(carrier) 증폭기와 피크(peak 또는 peaking) 증폭기를 병렬로 연결하는 방식을 취한다.
상기 도허티 증폭기의 피크 증폭기(또는 피킹 증폭기)는 전력 레벨에 따라 부하(load)에 공급하는 전류의 양을 달리함으로써 캐리어 증폭기의 부하 라인 임피던스를 조절하여 효율을 높인다.
초고주파 도허티 증폭기는 1936년에 더블유. 에이치. 도허티(W.H. Doherty)에 의해서 제안되었는데, 초기의 초고주파 도허티 증폭기는 고출력 장파(LF; Long Frequency) 진공관 또는 고출력 중파(MF; Medium Frequency) 진공관을 이용한 방송장치의 진폭변조(AM; Amplitude Modulation) 전송기(transmitter)로 사용되었다.
상기 초고주파 도허티 증폭기가 진폭변조 전송기에 적용되어 사용된 이후에, 상기 초고주파 도허티 증폭기를 고체(solid-state) 고출력 전송기에 사용하기 위한 여러가지 제안들이 있었고, 실질적 구현을 위한 여러방식들이 제안되었다. 그 중의 하나가 도 1에 도시된 방식인데, 도 1의 방식은 특성 임피던스(Zm)(Zb)를 갖는 쿼터 웨이브 트랜스포머들(6)(8)을 사용하여 임피던스를 변환시키는 방식인데, 이 방식에서는 정합부(matching; 4)에 의한 실수부의 임피던스 정합(resistive matching)만이 가능하다. 도 1에서 미설명된 부재번호 2는 입력을 분산시키는 스플리터(splitter)이고, Za는 스플리터(2)의 2개 출력중에서 한개를 90°위상차를 갖는 것으로 하기 위한 특성 임피던스이다.
도 2에 도시된 방식은 상기 초고주파 도허티 증폭기가 고체 상태의 고출력 전송기에 적용된 종래의 다른 실시예인데, 이 방식은 트랜지스터(Q1)(Q2)의 출력부에 정합회로(24)(34)를 두고 그 후단에 오프셋 라인(offset line)(26)(36)이 오게 함으로써 실수부 뿐만 아니라 허수부의 정합도 가능하게 하여 증폭기의 출력을 최대한 얻으면서 도허티 동작을 끌어내는 방식이다. 도 2에서 미설명된 도면부호 2'는 입력을 분산시키기 위한 분배기이고, 20은 캐리어 증폭부, 30은 피크 증폭부이고, Z1, Z2, Z3 각각은 도시된 위상각을 갖는 특성 임피던스이다.
그런데, 상기한 도허티 증폭기는 고출력 증폭기에 사용되어 소정의 효율 개선을 달성하지만, 장치의 고성능화 및 고기능화에 요구되는 증폭기의 선형성 향상에는 다소 부족한 면이 없지 않아 있었다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, N(≥2, N은 자연수)개의 경로(N-way)를 갖도록 하는 경로 확장 방식과 포락선 트랙킹 방식을 채용함으로써 이동통신 기지국의 전력 증폭기 또는 단말기의 전력 증폭기에 적용시 고 효율화 및 고 선형화를 동시에 달성하고 해당 장치의 가격 경쟁력과 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 도허티 증폭기를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 모든 종류의 도허티 증폭기에서 개선된 효율 특성을 얻기 위해 소정의 입력 포락선 신호를 추출하여 이를 적절히 쉐이핑(shaping)한 다음 피크 증폭기의 게이트 바이어스에 인가하도록 된 도허티 증폭기를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래기술에 의한 초고주파 도허티 증폭기의 일실시예의 구성도.
도 2는 종래기술에 의한 초고주파 도허티 증폭기의 다른 실시예의 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 초고주파 도허티 증폭기의 구성도.
도 4는 도 3의 도허티 증폭기의 선형화 현상을 설명하기 위한 그래프도.
도 5는 본 발명에 의한 포락선(envelope) 트랙킹 장치를 장착한 도허티 증폭기의 구성도.
도 6a는 도 5의 포락선 트랙킹 장치의 포락선 쉐이핑(shaping) 회로의 일실시예의 구성도.
도 6b는 도 6a의 포락선 쉐이핑 회로를 통과한 신호에 대한 트랜스퍼(transfer) 곡선의 그래프도.
도 7a는 도 3에서 경로가 3개(N=3)인 경우(3-way) 실험한 선형화의 결과 스펙트럼 도면.
도 7b는 도 5의 포락선 트랙킹 장치를 경로가 2개(N=2)인 도허티 증폭기에 장착했을 경우 얻을 수 있는 결과의 효율을 일반적인 클래스(class) AB 증폭기의 효율과 비교한 그래프도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 도허티 증폭기
110 : 전력 분배기(N-way splitter)
122 : 입력단 전송선로
132,134 : 오프셋 라인(offset line)
150 : 쿼터-웨이브 임피던스 트랜스포머(quarter-wave impedance transformer)
200 : 포락선 트랙킹(envelope tracking) 장치
220 : 포락선 쉐이핑(shaping) 회로
CA : 캐리어 증폭기
PA : 피크 증폭기(또는 피킹 증폭기)
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 초고주파 도허티 증폭기는, 소정의 캐리어 증폭기와 피크 증폭기를 포함하여 이루어지는 도허티 증폭기에 있어서, N(N≥2인 자연수)개의 경로들과; 상기 N개의 경로들 중에서 어느 한 경로 상에 배치되는 캐리어 증폭기와; 상기 캐리어 증폭기가 배치된 경로 이외의 (N-1)개의 경로들 상에 각각 배치되는 피크 증폭기들과; 상기 N개의 경로들 각각에 전력을 분배하기 위한 전력 분배수단; 및 상기 N개의 경로들이 모이는 쿼터 웨이브 임피던스 트랜스포머를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기들 각각은 모두 동일한 트랜지스터를 사용하여 구성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 쿼터 웨이브 임피던스 트랜스포머의 특성 임피던스(RT)는,이고,
상기 식에서 R0는 상기 RT후단에 위치하는 출력 로드 저항이고,
R0C는 상기 캐리어 증폭기 후단에 위치하는 오프셋 라인의 특성 임피던스,
R0P는 상기 피크 증폭기 후단에 위치하는 오프셋 라인들 각각의 특성 임피던스이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서, 상기 캐리어 증폭기 후단에 위치하는 상기 오프셋 라인의 특성 임피던스는 소정의 각도()를 가지고, 상기 피크 증폭기후단에 위치하는 오프셋 라인의 특성 임피던스는 소정의 각도()를 가지며, 상기 피크 증폭기 각각의 앞단에는 소정의 각도()을 갖는 전송선로가 위치한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서, 상기 캐리어 증폭기와 피크 증폭기의 게이트 바이어스를 다르게 하는 도허티 증폭기의 특성을 이용하기 위해 저 전력에서는 상기 피크 증폭기를 오프(off)하고 고 전력에서는 상기 피크 증폭기를 상기 캐리어 증폭기의 바이어스 레벨이 되도록 점진적으로 온(on)시키기 위한 포락선(envelope) 트랙킹 수단을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서, 상기 포락선 트랙킹 수단은 포락선 검출기와, 상기 포락선 검출기에 의해 검출된 포락선 신호를 감쇄 및/또는 증폭하고 오프셋을 제거하여 상기 피크 증폭기의 게이트 전압으로 인가하는 포락선 쉐이핑 회로를 포함하여 이루어진다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 초고주파 도허티 증폭기의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 초고주파 도허티 증폭기의 개념적인 구성도이고, 도4는 도 3의 도허티 증폭기의 선형화 현상을 설명하기 위한 그래프도, 도 5는 본 발명에 따른 포락선(envelope) 트랙킹 장치를 장착한 도허티 증폭기의 구성도이다. 도 6a는 도 5의 포락선 트랙킹 장치의 포락선 쉐이핑(shaping) 회로의 일 실시예의 구성도이고, 도 6b는 도 6a의 포락선 쉐이핑 회로를 통과한 신호에 대한 트랜스퍼(transfer) 곡선의 그래프도이다. 도 7a는 도 3에서 경로개수가 3인 경우(N=3) 실험한 선형화의 결과 스펙트럼 도면이고, 도 7b는 도 5의 포락선 트랙킹 장치를 N=2인 도허티 증폭기에 장착했을 경우 얻을 수 있는 결과의 효율을 일반적인 AB급 증폭기의 효율과 비교한 그래프도이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명에 따른 N(N≥2인 자연수)개의 경로로 확장된 초고주파 도허티 증폭기(N-way 도허티 증폭기)(100)를 도시한 것으로서, 본 발명에 따른 도허티 증폭기(100)는 상단에 위치한 한 개의 캐리어 증폭기(CA)와, 캐리어 증폭기(CA) 아래에 위치한 N-1개의 피크 증폭기(PA)들을 포함하여 구성된다. 따라서, 본 발명에 따른 도허티 증폭기는 전체적으로 N개의 경로를 가지게 되며, 각각의 경로에 적절한 전력을 분배하여 인가하기 위한 전력 분배기(splitter; 110)를 구비한다. 전력 분배기(110)는 도시한 바와 같이 N-경로(N-way)의 맨 앞단에 배치된다. 각각의 캐리어와 피크를 포함한 증폭기들(CA)(PA[1]...PA[N-1])은 모두 같은 트랜지스터를 사용하여 구성할 수 있다. 캐리어 증폭기(CA) 및 피크 증폭기(PA)를 모두 같은 트랜지스터를 사용하여 구성했을 때, 이들 각각의 특성 임피던스를 결정할 수 있기 때문에 출력에서 완전한 전력 결합을 달성할 수 있다. 이를 위해 본 발명의 도허티 증폭기(100)에서는 출력로드 저항(RO) 앞에 위치하는 쿼터-웨이브 임피던스 트랜스포머(150)가 아래 <공식 1>과 같은 임피던스(RT)를 가져야 한다.
<공식 1>
<공식 1>에서 R0C는 캐리어 증폭기(CA) 후단에 위치하는 오프셋 라인(132)의 특성 임피던스이고, R0P는 피크 증폭기(PA) 후단에 위치하는 오프셋 라인(134)들 각각의 특성 임피던스이다.
한편, 본 발명의 도허티 증폭기(100)에는 도시한 바와 같이 출력의 오프셋 라인(132)(134)들이 캐리어 증폭기(CA)와 피크 증폭기(PA)의 출력단에 각각,의 각도(angle)를 가지고 위치하게 된다. 상기한 오프셋 라인(132)(134)들과 도허티 동작을 위한 캐리어 증폭기(132) 끝단의 쿼터-웨이브 전송선로(136)의 효과를 보상하기 위해 각각의 피크 증폭기(PA) 입력단에는 소정의 각도를 갖는 전송선로(122)가 배치된다.
도 4는 본 발명에 따른 도허티 증폭기의 선형화 원리를 설명하기 위한 도면으로서, 3차(third order)의 대(versus) 신호 트랜스컨덕턴스(transconductance; gm3)의 게이트 전압(Vgs)에 따른 분포를 나타낸다. 트랜스컨덕턴스는 비선형을 갖는데, 이것을 신호의 크기에 따르는 항수로 전개할 수가 있고 이때에 1차항은 통상적인 증폭을 하는 성분이고 n차항은 n차 고조파를 생성하는 성분이라는 것은 널리 알려진 사실이다. 일반적인 전계효과 트랜지스터(FET)의 경우 3차의 대 신호 트랜스컨덕턴스(gm3)는 게이트 전압(Vgs)에 따라 양에서 음으로 천이를 하게 된다. 보통 정상적인 클래스(class) AB 바이어스의 경우(도 5의 -α지점)에서 3차의 트랜스컨덕턴스(gm3)는 음이 되며 클래스(class) B 근처의 적절한 지점에서 α의 값을 갖는 지점을 찾을 수 있다. 따라서, 횡으로 결합된 두개의 증폭기의 바이어스가 달라지면 서로 반대 위상을 갖는 3차 상호 혼변조(third order intermodulation; IM3) 성분을 만들게 되고 결국 최종 출력에서 상쇄되는 효과를 얻을 수 있다. 여기서, 만약 N개의 경로가 있는 도허티 증폭기의 경우 캐리어 증폭기를 -α지점에서 바이어스했을 경우, α/(N-1)으로 N-1개의 피크 증폭기(PA)의 바이어스를 조절한다면, 비선형성에 의해서 생성된 3차 고조파인 IM3(third order intermodulation) 성분을 정확하게 상쇄할 수 있게 된다. 보통 N=2인 도허티 증폭기의 경우 3차를 완전 상쇄하기 위해서는 α로 바이어스해야 하는데, 이때 바이어스가 너무 낮아 5차 이상 고차 혼변조 왜곡들이 높게 발생할 수 있다. 따라서, 최적의 선형성 개선을 얻기 위하여 고차 혼변조 왜곡들이 높게 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서와 같이 최적의 선형성 개선을 얻기 위하여 고차 혼변조 왜곡 발생을 예방할 필요가 있으며 피크 증폭기(PA)의 개수를 늘려서 상대적으로 높은 바이어스 조건에서 3차 혼변조 성분의 상쇄를 가능케 하는 경로의 확장(N≥3)이 필요한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 포락선 트랙킹 장치(200)를 가지는 도허티 증폭기를 나타낸다. 본 발명에 따른 포락선 트랙킹 장치(200)의 가장 주된 특징은 캐리어 증폭기(CA)와 피크 증폭기(PA)의 게이트 바이어스 전압을 다르게 하는 도허티 증폭기의 특성을 이용하는 것이다. 본 발명의 포락선 트랙킹 장치(200)는 낮은 전력에서는 피크 증폭기(PA)를 오프하고 높은 전력에서는 피크 증폭기(PA)를 캐리어 증폭기(CA)의 게이트 바이어스 전압(VGG,Carrier) 레벨이 되도록 점진적으로 온시키는 조절을 포락선 트랙킹이라는 방식으로 이용한다. 이로써, 본 발명에 따른 포락선 트랙킹 장치(200)는 포락선이 시간에 따라 바뀌는 변조된 신호의 증폭에 적합하도록 하고, 피크 증폭기(PA)의 게이트 바이어스 전압(VGG,Peaking)을 낮게 고정함으로써 생길 수 있는 이득 저하와 출력 전력 저하, 선형성 나빠짐을 미연에 방지할 수 있게 한다. 본 발명에 따른 포락선 트랙킹 장치(200)는 모든 기존 도허티 증폭기 뿐만 아니라 도 3에 도시한 바와 같은 N개의 경로를 갖는 도허티 증폭기에도 응용이 가능하다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
도 5에서 부재번호 210은 포락선을 검출하기 위한 포락선 검출기이고, 220은 포락선 검출기(210)에서 검출된 포락선 신호를 적절하게 변형하기 위한 포락선 쉐이핑 회로이다. 그리고, 부재번호 230은 입력 도허티 네트워크를 지시하고, 240은 출력 도허티 네트워크를 지시하며, 입력 도허티 네트워크(230)와 출력 도허티 네트워크(240) 사이에는 캐리어 증폭기(CA)와 피크 증폭기(PA)가 개재된다.
도 6a는 도 5에 도시한 포락선 트랙킹 장치(200)의 포락선 쉐이핑 회로(220)의 일실시예를 나타낸 것으로써, 포락선 검출기(210)를 통해서 검출해 낸 저주파의 포락선 신호를 적절히 감쇄시키고 증폭하고 오프셋을 빼줌으로써 도 6b와 같은 포락선 전압(VENV)에 따르는 출력 전압의 변화를 만들어서 이를 피크 증폭기(PA)의 게이트 바이어스 전압(VGG,peaking)으로 인가하는 작용을 한다.
도 6b에서 지점 A는 최대 포락선 전압을 나타내는 지점이고, B 지점은 도허티 증폭기(100)의 피크 증폭기(PA)가 온되는 지점을 나타낸다. 상기 B 지점은 통상적으로 N=2인 경우, 출력 전력으로 6dB 지점을 나타내는 곳이다. B 지점 이하에서 피크 증폭기(PA)의 게이트 바이어스 전압(VGG,peaking)은 C가 되는데, 이는 피크 증폭기(PA)를 거의 완전하게 오프시키는 지점이 되어야 한다. 지점 A에서 피크 증폭기(PA)의 게이트 바이어스 전압(VGG,peaking)은 D가 되는데, 이는 피크 증폭기(PA)의 바이어스를 캐리어 증폭기(CA)의 게이트 바이어스 전압(VGG,Carrier)과 일치하도록 하는 지점이다. 도 6b는 포락선 쉐이핑 회로(220)와 관련한 일실시예의 그래프인데, 이 그래프를 응용하여 본 발명의 도허티 증폭기에 다양한 변화를 줌으로써 도허티 증폭기의 선형성과 효율을 최적화할 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일실시예로서 N=3인 도허티 증폭기를 2.14GHz 대역에서 측정한 스펙트럼을 나타낸다. 도 7a를 참조하면, 본 발명의 도허티 증폭기는 비교대상인 AB급(class AB) 증폭기에 비하여 매우 좋은 선형성을 가질 수 있음을 알 수 있다. 도 7b는 포락선 트랙킹 장치(200)를 장착한 N=2인 도허티 증폭기의 시뮬레이션 결과 그래프로서, 이 그래프를 참조하면 본 발명의 도허티 증폭기는 출력 전력 백-오프(back-off)에 따라서 AB급 증폭기에 비해 매우 높은 효율 특성을 가짐을 알 수 있다.
참고로, 도 7a의 세로축은 단위 주파수당 전력분포(PSD; Power Spectral Density)로서 각 단위 주파수당의 전력분포를 나타내고, 도 7b의 세로축은 유효 효율(PAE; Power Added efficiency)로서 이는 증폭기에서 증폭을 시키려면 직류(DC) 바이어스에서 에너지를 얻어서 그 에너지를 고주파(RF)로 변환하여 증폭하게 되는데 직류 바이어스로 인가한 전력에서 어느 정도가 증폭에 기여하였는지 그 효용성을 나타낸다. 도 7a에 있어서, 세로축의 단위인 dBm은 전력단위인 와트(watt, 정확하게는 밀리-와트; milli-watt)를 로그 스케일(log scale)로 변환시킨 전력 단위로서 변환 공식은이라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 도허티 증폭기는 N(≥2, 자연수)개 경로(N-way) 확장 방식과 포락선 트랙킹 방식을 채용함으로써 이동통신 기지국의 전력 증폭기 또는 단말기의 전력 증폭기에 적용시 고 효율화 및 고 선형화를 동시에 달성하고 해당 장치의 가격 경쟁력과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점을 제공한다.
또한, 본 발명은 모든 종류의 도허티 증폭기에서 개선된 효율 특성을 얻기 위해 소정의 입력 포락선 신호를 추출하여 이를 적절히 쉐이핑(shaping)한 다음 피크 증폭기의 게이트 바이어스에 인가하도록 된 초고주파 도허티 증폭기를 제공하는 이점을 가진다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims (6)

  1. 소정의 캐리어 증폭기와 피크 증폭기를 포함하여 이루어지는 도허티 증폭기에 있어서,
    N(N≥2인 자연수)개의 경로들과;
    상기 N개의 경로들 중에서 어느 한 경로 상에 배치되는 캐리어 증폭기;
    상기 캐리어 증폭기가 배치된 경로 이외의 (N-1)개의 경로들 상에 각각 배치되는 피크 증폭기들;
    상기 N개의 경로들 각각에 전력을 분배하기 위한 전력 분배수단; 및
    상기 N개의 경로들이 모이는 쿼터 웨이브 임피던스 트랜스포머를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 도허티 증폭기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기들 각각은 모두 동일한 트랜지터를 사용하여 구성되도록 된 것을 특징으로 하는 도허티 증폭기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 쿼터 웨이브 임피던스 트랜스포머의 특성 임피던스(RT)는,이고,
    상기 식에서 R0는 상기 RT후단에 위치하는 출력 로드 저항이고,
    R0C는 상기 캐리어 증폭기 후단에 위치하는 오프셋 라인의 특성 임피던스,
    R0P는 상기 피크 증폭기 후단에 위치하는 오프셋 라인들 각각의 특성 임피던스인 것을 특징으로 하는 도허티 증폭기.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 캐리어 증폭기 후단에 위치하는 상기 오프셋 라인의 특성 임피던스는 소정의 각도()를 가지고,
    상기 피크 증폭기 후단에 위치하는 오프셋 라인의 특성 임피던스는 소정의 각도()를 가지며,
    상기 피크 증폭기 각각의 앞단에는 소정의 각도()을 갖는 전송선로가 위치하는 것을 특징으로 하는 도허티 증폭기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 증폭기와 피크 증폭기의 게이트 바이어스를 다르게 하는 도허티 증폭기의 특성을 이용하기 위해 저 전력에서는 상기 피크 증폭기를 오프(off)하고 고전력에서는 상기 피크 증폭기를 상기 캐리어 증폭기의 바이어스 레벨이 되도록 점진적으로 온(on)시키기 위한 포락선(envelope) 트랙킹 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 도허티 증폭기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 상기 포락선 트랙킹 수단은 포락선 검출기와, 상기 포락선 검출기에 의해 검출된 포락선 신호를 감쇄 및/또는 증폭하고 오프셋을 제거하여 상기 피크 증폭기의 게이트 전압으로 인가하는 포락선 쉐이핑 회로를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도허티 증폭기.
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