mmWave 5G용 28GHz 고이득 CMOS 차동 캐스코드 파워 증폭기 선형화 연구

28GHz High-Gain CMOS Differential Cascode Power Amplifier with Linearity Enhancement for mmWave 5G

연구 내용

mmWave 5G 전송을 위한 28GHz 고이득 CMOS 차동 캐스코드 파워 증폭기를 설계하고, 2차 고조파 탭 및 다이오드 선형화 바이어스와 크로스커플링 캐패시터로 선형성을 개선하는 연구

본 연구는 mmWave 5G 응용을 위한 28GHz 대역 고이득 CMOS 차동 캐스코드(power amplifier) 구조를 제안합니다. 트랜스포머 기반 2-스테이지 완전 차동 전력 증폭기로 설계하고, 선형성 향상을 위해 각 스테이지 게이트에 2차 고조파 탭과 다이오드 선형화 바이어스 회로를 추가합니다. 또한 이득을 증대하기 위해 크로스커플링 캐패시터를 적용하여 증폭기의 성능 균형을 확보합니다. 65-nm CMOS 기술을 바탕으로 시뮬레이션 검증을 수행합니다.

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연구 흐름

초기에는 차동 구조의 이점과 트랜스포머 기반 2-스테이지 구성을 정리하고, 이득 및 선형성의 동시 달성을 위한 회로 파라미터 도출에 집중했습니다. 이후 2022년 연구에서는 28GHz 대역 mmWave 5G 적용을 목표로 차동 캐스코드 구조를 구체화하고, 2차 고조파 탭과 다이오드 선형화 바이어스, 크로스커플링 캐패시터를 결합한 성능 개선 설계를 제안했습니다. 그 결과 시뮬레이션 기반으로 전력 증폭기의 동작 특성을 확인했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

mmWave 5G 송신기 RF 프런트엔드
기지국 송신 체인 전력 증폭
고이득 RFIC 파워 증폭기 설계
선형성 향상 기반 변조 신호 전송
CMOS 공정 호환 송신 소자
트랜스포머 결합 증폭기 모듈
차동 캐스코드 기반 저왜곡 증폭
전력 효율 중심 PA 설계
2-스테이지 증폭기 계층 설계
디바이스 레벨 회로 성능 검증
차세대 이동통신 송신 회로 개발