KR20220034506A - 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알에프 파워 신호를 증폭하는 알에프 파워 증폭기, 상기 알에프 파워 증폭기에 의해서 출력되는 파워 신호를 전달받아, 상기 파워 신호의 크기가 기준 신호의 크기보다 작은 경우에는 네거티브 활성화 신호를 출력하고, 상기 파워 신호의 크기가 기준 신호의 크기보다 큰 경우에는 포지티브 활성화 신호를 출력하는 파워 검출부, 상기 파워 검출부에 의해서 상기 네거티브 활성화 신호가 전달되는 경우에 턴온되어 소정의 크기의 네거티브 전원 전압을 게이트 바이어스 전압으로 제공하는 네거티브 전압 제공부, 상기 파워 검출부에 의해서 상기 포지티브 활성화 신호가 전달되는 경우에 턴온되어 소정의 크기의 포지티브 전원 전압을 드레인 바이어스 전압으로 제공하는 포지티브 전압 제공부 및 상기 네거티브 전압 제공부에 의해서 상기 게이트 바이어스 전압이 전달되는 경우에는 상기 게이트 바이어스 전압을 상기 알에프 파워 증폭기로 인가하고, 상기 포지티브 전압 제공부에 의해서 상기 드레인 바이어스 전압이 전달되는 경우에는 상기 드레인 바이어스 전압을 상기 알에프 파워 증폭기로 인가하는 바이어스 제어부를 포함하는 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템이 제공된다.
Description
본 발명은 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)로 구성되는 알에프 파워 증폭기의 출력 신호를 검출하여, 검출되는 출력 신호의 크기에 따라서 바이어스 전압이 제어됨으로써, 파워 증폭 신호를 안정적으로 제공할 수 있는 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템에 관한 것이다.
ICT(Information and Communications Technologies) 기술의 확산으로 인해 실외공간에서 이루어지던 다양한 활동들이 점차 실내에서 진행되고 있다. 이로 인해, 일상생활에서 실내공간이 차지하는 비율은 점차 높아지고 있으며, 더불어 내비게이션 등과 같이 실외공간을 대상으로 제공되어 오던 서비스들이 점차 실내공간을 대상으로 확장되어 가고 있다.
이러한 서비스 수요를 만족시키기 위해서, 고성능을 제공하는 알에프(RF; Radio Frequency) 제품이 제안되고 있으며, 상기 고성능은 알에프 제품을 구현하기 위해서는 고효율의 파워 증폭 시스템이 필수적이다.
종래의 알에프 파워 증폭 시스템은 알에프 파워 증폭기의 출력 신호의 크기와 관계없이 바이어스 전압이 인가되어, 파워 증폭 신호가 안정적으로 제공되지 못하는 문제점이 발생되었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2012-0128370호에 게시되어 있다.
따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)로 구성되는 알에프 파워 증폭기의 출력 신호를 검출하여, 검출되는 출력 신호의 크기에 따라서 바이어스 전압이 제어됨으로써, 파워 증폭 신호를 안정적으로 제공할 수 있는 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템은 알에프 파워 신호를 증폭하는 알에프 파워 증폭기, 상기 알에프 파워 증폭기에 의해서 출력되는 파워 신호를 전달받아, 상기 파워 신호의 크기가 기준 신호의 크기보다 작은 경우에는 네거티브 활성화 신호를 출력하고, 상기 파워 신호의 크기가 기준 신호의 크기보다 큰 경우에는 포지티브 활성화 신호를 출력하는 파워 검출부, 상기 파워 검출부에 의해서 상기 네거티브 활성화 신호가 전달되는 경우에 턴온되어 소정의 크기의 네거티브 전원 전압을 게이트 바이어스 전압으로 제공하는 네거티브 전압 제공부, 상기 파워 검출부에 의해서 상기 포지티브 활성화 신호가 전달되는 경우에 턴온되어 소정의 크기의 포지티브 전원 전압을 드레인 바이어스 전압으로 제공하는 포지티브 전압 제공부 및 상기 네거티브 전압 제공부에 의해서 상기 게이트 바이어스 전압이 전달되는 경우에는 상기 게이트 바이어스 전압을 상기 알에프 파워 증폭기로 인가하고, 상기 포지티브 전압 제공부에 의해서 상기 드레인 바이어스 전압이 전달되는 경우에는 상기 드레인 바이어스 전압을 상기 알에프 파워 증폭기로 인가하는 바이어스 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템은, 상기 바이어스 제어부가 상기 게이트 바이어스 전압과 상기 드레인 바이어스 전압이 상기 알에프 파워 증폭기로 순차적으로 인가되도록 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템은, 상기 포지티브 전압 제공부가 인덕터, 직류-직류 컨버터, 다이오드, 저항, 전압 조정부 및 커패시터를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템은, 상기 전압 조정부가 포텐시오미터로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템은, 상기 알에프 파워 증폭기가 GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예들에 따른 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템은 GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)로 구성되는 알에프 파워 증폭기의 출력 신호를 검출하여, 검출되는 출력 신호의 크기에 따라서 바이어스 전압이 제어됨으로써, 파워 증폭 신호를 안정적으로 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템의 블록 다이어그램.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템에 채용되는 포지티브 전압 제공부의 회로도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템에 채용되는 포지티브 전압 제공부의 회로도.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다.
본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다.
또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.
도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템의 블록 다이어그램이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템에 채용되는 포지티브 전압 제공부의 회로도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템은 도 1에 도시된 것처럼, 알에프 파워 증폭기(110), 파워 검출부(120), 네거티브 전압 제공부(130), 포지티브 전압 제공부(140) 및 바이어스 제어부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 알에프 파워 증폭기(110)는 알에프 파워 신호를 증폭하며, 구체적으로, GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)를 포함하여 구성된다.
파워 검출부(120)는 상기 알에프 파워 증폭기(110)에 의해서 출력되는 파워 신호를 전달받아, 상기 파워 신호의 크기가 기준 신호의 크기보다 작은 경우에는 네거티브 활성화 신호를 출력하고, 상기 파워 신호의 크기가 기준 신호의 크기보다 큰 경우에는 포지티브 활성화 신호를 출력한다.
한편, 네거티브 전압 제공부(130)는 상기 파워 검출부(120)에 의해서 상기 네거티브 활성화 신호가 전달되는 경우에 턴온되어 소정의 크기의 네거티브 전원 전압을 게이트 바이어스 전압으로 제공한다.
또한, 포지티브 전압 제공부(140)는 상기 파워 검출부(120)에 의해서 상기 포지티브 활성화 신호가 전달되는 경우에 턴온되어 소정의 크기의 포지티브 전원 전압을 드레인 바이어스 전압으로 제공한다.
한편, 바이어스 제어부(150)는 상기 네거티브 전압 제공부(130)에 의해서 상기 게이트 바이어스 전압이 전달되는 경우에는 상기 게이트 바이어스 전압을 상기 알에프 파워 증폭기(110)로 인가하고, 상기 포지티브 전압 제공부(140)에 의해서 상기 드레인 바이어스 전압이 전달되는 경우에는 상기 드레인 바이어스 전압을 상기 알에프 파워 증폭기(110)로 인가한다.
여기에서, 상기 바이어스 제어부(150)는 상기 게이트 바이어스 전압과 상기 드레인 바이어스 전압이 상기 알에프 파워 증폭기(110)로 순차적으로 인가되도록 제어한다.
즉, 상기 바이어스 제어부(150)는 상기 알에프 파워 증폭기(110)에 의해서 출력되는 파워 신호의 크기가 기준 신호의 크기보다 작은 경우에는 상기 게이트 바이어스 전압을 상기 알에프 파워 증폭기(110)로 인가하고, 상기 알에프 파워 증폭기(110)에 의해서 출력되는 파워 신호의 크기가 기준 신호의 크기보다 큰 경우에는 상기 드레인 바이어스 전압을 상기 알에프 파워 증폭기(110)로 인가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템에 채용되는 포지티브 전압 제공부(140)에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다.
상기 포지티브 전압 제공부(140)는 도 2에 도시된 것처럼, 인덕터(141)와, 상기 인덕터(141)에 연결되는 직류-직류 컨버터(142)와, 상기 직류-직류 컨버터(142)에 연결되는 다이오드(143)와, 상기 다이오드(143)에 연결되는 저항(144)과, 상기 직류-직류 컨버터(142)의 출력단에 연결되는 전압 조정부(145)와, 상기 저항(144)에 연결되는 커패시터(146)를 포함하여 구성된다.
여기에서, 전압 조정부(142)는 직류-직류 컨버터(142)의 출력 전압의 크기를 조정하며, 구체적으로 포텐시오미터(Potentiometer)로 구성될 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
Claims (5)
- 알에프 파워 신호를 증폭하는 알에프 파워 증폭기;
상기 알에프 파워 증폭기에 의해서 출력되는 파워 신호를 전달받아, 상기 파워 신호의 크기가 기준 신호의 크기보다 작은 경우에는 네거티브 활성화 신호를 출력하고, 상기 파워 신호의 크기가 기준 신호의 크기보다 큰 경우에는 포지티브 활성화 신호를 출력하는 파워 검출부;
상기 파워 검출부에 의해서 상기 네거티브 활성화 신호가 전달되는 경우에 턴온되어 소정의 크기의 네거티브 전원 전압을 게이트 바이어스 전압으로 제공하는 네거티브 전압 제공부;
상기 파워 검출부에 의해서 상기 포지티브 활성화 신호가 전달되는 경우에 턴온되어 소정의 크기의 포지티브 전원 전압을 드레인 바이어스 전압으로 제공하는 포지티브 전압 제공부; 및
상기 네거티브 전압 제공부에 의해서 상기 게이트 바이어스 전압이 전달되는 경우에는 상기 게이트 바이어스 전압을 상기 알에프 파워 증폭기로 인가하고, 상기 포지티브 전압 제공부에 의해서 상기 드레인 바이어스 전압이 전달되는 경우에는 상기 드레인 바이어스 전압을 상기 알에프 파워 증폭기로 인가하는 바이어스 제어부를 포함하는 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 바이어스 제어부는 상기 게이트 바이어스 전압과 상기 드레인 바이어스 전압이 상기 알에프 파워 증폭기로 순차적으로 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 포지티브 전압 제공부는 인덕터, 직류-직류 컨버터, 다이오드, 저항, 전압 조정부 및 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템.
- 청구항 3에 있어서,
상기 전압 조정부는 포텐시오미터로 구성되는 것을 특징으로 하는 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 알에프 파워 증폭기는 GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)로 구성되는 것을 특징으로 하는 바이어스 전압이 제어되는 알에프 파워 증폭 시스템.
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