일반기술

디지털 신호처리장치(DSP)를 이용한 전력증폭기의 선형화장치

*원리 및 특징이 기술은 전력증폭기의 비선형 특성에 의한 송신신호의 왜곡성분을 상쇄시키기 위한 선형화 장치에 관한 것으로서, 특히 전력증폭기의 특성을 포화영역까지 선형화하기위한 기술에 관한 것이다. 이 기술은 전치왜곡 선형화장치에 있어서, 기저대역 QAM 신호의 성분을 IF로 변조하기 전에 A/D(Analog to Digital) 변환하는 제 1 AD변환기와; 전력증폭기의 출력을 직교복조기에서 직교복조한 신호를 A/D 변환하는 제 2 AD변환기와; 상기 제 1 AD 변환기 및 제 2 AD변환기에서 변환된 신호들이 들어가서 RLS 알고리즘을 이용하여 최적화되고 그로부터 전치왜곡 다항식의 계수를 추출하는 디지털 신호처리장치(DSP)와; 상기 디지털 신호처리장치(DSP)에서 연산된 를 아날로그 신호로 변환하는 DA변환기로 구성되는 것이 특징이다. *장점이 기술을 이용한 전치왜곡기는 최적화된 계수를 갖고 성능이 우수하며, 진폭오차 및 위상오차가 1% 이내로 수렴할 수 있다. 또한, 시스템의 구현이 보다 간단하고 선형성이 향상된 디지털 신호처리장치(DSP)를 이용하여전력증폭기의 선형화장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.*기대효과 이 기술의 적용효과는 기저대역에서 전치왜곡하는 구조를 채택하고 최적화된 계수를 갖는 전치왜곡기의 이득 다항식을 이용하므로써 포화영역에서의 선형화기 성능을 향상시키는 것이다. 기존의 다항식형 전치왜곡기에서는 증폭기가 포화영역 근처에서 동작할 때 선형화기의 성능은 현저하게 감소한다. 이는 포화영역 근처에서 증폭기의 역 비선형 특성을 다항식으로는 근사화 할 수 없기 때문이다. 이 문제를 해결하기 위하여 다항식형 전치왜곡 선형화기에서 포화영역 근처까지 전력증폭기의 특성을 선형화 할 수 있도록 전치왜곡기 이득 다항식의 계수를 최적화하였다. 이 최적화된 계수를 이용하면 제안된 씨스팀의 전치왜곡 이득함수가 포화점 근처에서도 전력증폭기의 비선형 특성을 충분히 보상할 수 있다. 따라서 전력증폭기의 입력레벌을 빽오프하지 않고 포화영역 주변의 선형화가 가능하다. 전력증폭기는 포화영역에서 동작시킬 때 전력효율이 가장 좋다. 이와 같은 기술을 이용한 전력증폭 씨스팀은 높은 선형성, 최적 효율 및 높은 출력전력을 얻을 수 있다.*적용분야 및 시장성이 기술을 이용한 씨스팀에서는 연산시간이 증가하는 단점은 있으나 선형성을 유지하면서 전력증폭기의 효율을 증가시킬 수 있는 잇점이 있다. 또한 기저대역에서 전치왜곡하므로써 안정된 특성을 얻을 수 있다. GSM과 같은 협대역 씨스팀이나 그 외의 많은 경우들에서도 대역 외의 ACPR은 -71dB 이하이면 충분하므로, 연산시간을 줄이기 위해 전치왜곡기의 이득함수 중 몇 개의 항은 생략할 수도 있다.본 발명의 결과는 TWT 증폭기와 같은 비선형성이 강한 증폭 씨스팀 뿐만 아니라 이동통신 씨스팀에서 많이 사용하고 있는 SSPA와 같은 증폭기에 도입하여 선형화 성능 및 전력효율을 크게 개선할 수 있을 것이다.