5 GHz WLAN 용 듀얼파워모드를 갖는 디지털 폴라 CMOS RF 전력 증폭기

Abstract

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.