작은 왜곡을 보이는 Polar 송신단을 위한 디지털-RF Amplitude 컨버터

Abstract

최근, GSM,EDGE,WCDMA 그리고 WLAN과 같은 다중 밴드, 다중 모드를 지원하는 무선 이동 통신 단말기에 대한 수요가 급증하고 있다. 이런 목적 아래 프로그래머블한 송·수신단을 위한 Software Defined Radio(SDR)이 새로운 패러다임으로 제시되고 있다. 이런 연구 경향 속에서 디지털-RF 폴라 송신단이 집중적으로 연구되고 있으며, 지금까지 전력증폭기를 제외한 디지털적인 제어가 가능한 디지털-RF 폴라 송신단이 성공적으로 보고되고 있다. 그리고 궁극적 목표라 할 수 있는디지털 RF 폴라 전력 증폭기의 가능성도 보여지고 있다. 이 논문에서는 디지털 RF 폴라 lite 송신단 구조의 일부인 디지털 RF Amplitude 컨버터(DRAC)를 연구하였다. RF 신호의 진폭이 기저대역의 디지털 코드신호에 따라 디지털적으로 제어된다. 진폭을 제어하는 디지털 비트는 진폭 전압을 큰 단위로 조절하는 Integer 8비트와 더 높은 분해능을 얻기 위해 델타시그마 modulator를 이용한 Fractional 8비트로 구성되어 있다. DRAC의 가장 중요한 파라미터 중의 하나인 다이나믹 레인지를 넓히기 위해 선택된 Cell의 캐리어 신호만을 증폭하는 방식을 사용했다. 또한 코드에 따른 진폭전압의 증가에서 왜곡 일어나게 되는데 이는 더 많은 칩 면적과 정지전력소비량을 요구한다. 이를 극복 하기 위해 전류원을 이용한 작은 코드-진폭을 보이는 DRAC를 제안하였다. 디지털-RF amplitude 컨버터는 최대 4.91dBm 의 전력과 43dB의 다이나믹 레인지를 보이고 Digital Pre-Distortion 없이 EDGE 스펙트럼 마스크를 만족한다.