Reconfigurable adaptive power cell을 이용한 멀티밴드 CMOS RF 전력 증폭기

Abstract

최근 급속히 성장하는 Wi-Fi시장에서, 높은 커버 거리를 가지는 Wi-Fi가 대두되고 있다. 802.11ah 규약이 높은 거리를 가지는 Wi-Fi를 위해 정립되었고, 802.11ah 규약의 넓은 주파수 대역 때문에 다중 대역 전력증폭기가 필요하다. 위의 조건을 만족하는 다중 대역, 고선형 전력증폭기를 설계하기 위하여 Reoonfigurable Adaptive Power Cell 기술을 제안하였다. 이 기술은 캐스코드 구조의 공동 게이트 트렌지스터를 총 4개로 분할하여 다른 bias를 인가한다. 4개의 트렌지스터 bias의 조건에 따라 전력증폭기가 low frequency mode, high frequncy mode로 동작하게 된다. 이 기술은 multi-band 전력증폭기를 구현함에 있어 스위치를 RF path에 사용하지 않고 구현했다는 점에서 이의가 있다. 칩은 TSMC사의 40nm 공정을 이용하여 설계하였고, ESD PAD를 포함한 칩은 크기는 1.985mm x 1.61mm이다. 측정된 출력 파워는 27.8(28.2)dBm이며, 전력증폭기의 효율은 52.2(53.5)%이다.