이 논문은 5세대 신규 무선(5G NR-U) 및 802.11ax 무선 근거리 통신(WLAN) 응용을 모두 대상으로, 동적 교차결합 커패시터(dynamic cross-coupled capacitors) ( )를 통해 선형 출력 전력을 향상시킨 5.15–7.125-GHz 차동 전력 증폭기(PA)를 제시한다. 제안된 동적 는 트랜지스터의 비선형 파라미터에 대해 보상하여 평균 출력 전력 영역에서 선형성을 개선한다. 또한 4-다중 결합 4방향 변압기(multicoupled four-way transformer, TF)를 고대칭 결합 구조로 제안하여 차동 PA의 불균형을 줄이고, 낮은 턴비(turn ratio) 및 낮은 삽입 손실을 갖는 최적 출력 매칭을 위한 30% 분수 대역폭을 제공함으로써 9층 인쇄회로기판 응용을 구현한다. 제안된 차동 PA는 2- InGaP/GaAs 이종접합 양극성 트랜지스터(heterojunction bipolar transistor, HBT) 공정으로 구현되었다. 이 PA는 CW(연속파) 신호에서 5.15–7.125 GHz 구간, 컬렉터 전압 5.5 V 조건으로 이득 24 dB, 포화 출력 전력 33.1 dBm, 전력 부가 효율(power added efficiency, PAE) 40.4%를 달성한다. 제안된 PA의 선형성은 NR-U 및 WLAN 응용 적합성을 검증하기 위해 다양한 변조 신호 기법을 사용하여 추가로 평가하였다. NR 100-MHz 주기 접두부(CP)와 피크-대-평균 전력비(peak-to-average power ratio, PAPR) 11.4 및 8 dB를 갖는 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform, DFT) 신호를 적용한 경우, NR 진화형 범용 지상 무선 액세스(NR evolved universal terrestrial radio access, E-UTRA) 인접 채널 누설 전력비(adjacent channel leakage ratio, ACLR) 조건에서 -33 dBc의 선형 출력 전력을 만족하여 각각 24.6 및 27 dBm을 달성하고, PAE는 10% 및 16.3%를 달성한다. 또한 이 PA는 PAPR 10.7 dB를 갖는 802.11ax MCS11 80 MHz 조건에서 EVM(error vector magnitude) = −40 dB로, PAE 4.3%에 해당하는 출력 전력 19.8 dBm을 달성한다.
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