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포락선 추적 모드 또는 평균 전력 추적 모드로 동작하는 멀티 모드 바이어스 변조기 및 이를 이용한 포락선 추적 전력 증폭 장치

  • 기술번호 : KST2015011216
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명의 실시예들에 따른 포락선 추적 전력 증폭 장치는 포락선 추적 모드 또는 평균 전력 추적 모드 중 어느 한 동작 모드를 결정하기 위한 동작 모드 제어 신호에 따라, 포락선 추적 모드 또는 평균 전력 추적 모드로 동작하는 선형 증폭기 및 스위칭 증폭기를 이용하여 가변 바이어스 전압을 생성하는 멀티 모드 바이어스 변조기 및 가변 바이어스 전압에 따라 바이어스되며, RF 신호를 전력 증폭하여 안테나로 출력하는 전력 증폭기를 포함한다. 멀티 모드 바이어스 변조기는, 포락선 추적 모드로 동작할 경우에는 선형 증폭기에 의해서 포락선 신호의 AC 성분에 상응하는 선형 증폭 바이어스 전류를 구동하고, 스위칭 증폭기에 의해서 포락선 신호의 DC 성분에 상응하는 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하며, 선형 증폭 바이어스 전류 및 스위칭 증폭 바이어스 전류를 결합하여 가변 바이어스 전류를 생성하고, 평균 전력 추적 모드로 동작할 경우에는 스위칭 증폭기에 의해서 소정의 기준 전압을 추종하는 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하여 가변 바이어스 전류를 생성할 수 있다.
Int. CL H03F 1/30 (2006.01) H03F 1/02 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020140019119 (2014.02.19)
출원인 성균관대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1467231-0000 (2014.11.25)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20141201) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.02.19)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 대한민국 경기도 수원시 장안구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 양영구 대한민국 경기 화성
2 함정현 대한민국 경기 수원시 권선구
3 정혜련 대한민국 서울 강동구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김인철 대한민국 서울특별시 서초구 반포대로**길 **, 매강빌딩*층 에이치앤에이치 H&H 국제특허법률사무소 (서초동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 경기도 수원시 장안구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2014.02.19 수리 (Accepted) 1-1-2014-0162995-23
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2014.04.30 수리 (Accepted) 1-1-2014-0416206-75
3 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.06.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0410797-32
4 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.07.01 수리 (Accepted) 1-1-2014-0621450-52
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.07.01 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0621449-16
6 등록결정서
Decision to grant		 2014.09.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0644121-76
7 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2015.02.17 수리 (Accepted) 1-1-2015-0168418-86
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.02.23 수리 (Accepted) 4-1-2017-5028829-43
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
포락선 추적 모드 또는 평균 전력 추적 모드 중 어느 한 동작 모드를 결정하기 위한 동작 모드 제어 신호에 따라, 포락선 추적 모드 또는 평균 전력 추적 모드로 동작하는 선형 증폭기 및 스위칭 증폭기를 이용하여 가변 바이어스 전압을 생성하는 멀티 모드 바이어스 변조기; 및상기 가변 바이어스 전압에 따라 바이어스되며, RF 신호를 전력 증폭하여 안테나로 출력하는 전력 증폭기를 포함하고,상기 멀티 모드 바이어스 변조기는, 포락선 추적 모드로 동작할 경우에는 상기 선형 증폭기에 의해서 포락선 신호의 AC 성분에 상응하는 선형 증폭 바이어스 전류를 구동하고, 상기 스위칭 증폭기에 의해서 포락선 신호의 DC 성분에 상응하는 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하며, 상기 선형 증폭 바이어스 전류 및 상기 스위칭 증폭 바이어스 전류를 결합하여 상기 가변 바이어스 전류를 생성하고, 평균 전력 추적 모드로 동작할 경우에는 상기 스위칭 증폭기에 의해서 소정의 기준 전압을 추종하는 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하여 상기 가변 바이어스 전류를 생성하며,상기 가변 바이어스 전압은 상기 멀티 모드 바이어스 변조기의 출력 저항, 상기 전력 증폭기의 입력 저항 및 상기 가변 바이어스 전류에 의해 나타나는 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
2 2
청구항 1에 있어서, 상기 동작 모드 제어 신호는 평균 출력 전력 설정치에 따라 결정되어, 만약 상기 평균 출력 전력 설정치가 상대적으로 낮으면 평균 전력 추적 모드로, 만약 상기 평균 출력 전력 설정치가 상대적으로 높으면 포락선 추적 모드로 각각 결정되는 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
3 3
청구항 1에 있어서, 상기 동작 모드 제어 신호에 의해 동작 모드가 포락선 추적 모드일 경우에는, 상기 멀티 모드 바이어스 변조기의 선형 증폭기는 포락선 신호의 AC 성분을 선형 증폭하는 연산 증폭기에 의해 상기 선형 증폭 바이어스 전류를 구동하고, 상기 멀티 모드 바이어스 변조기의 스위칭 증폭기는 포락선 신호의 DC 성분의 크기에 의해 결정되는 듀티비에 따라 스위칭되는 스위칭 증폭단에 의해 상기 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하도록 동작하고,상기 동작 모드 제어 신호에 의해 동작 모드가 평균 전력 추적 모드일 경우에는, 상기 멀티 모드 바이어스 변조기의 선형 증폭기는 비활성화되고,상기 멀티 모드 바이어스 변조기의 스위칭 증폭기는 상기 멀티 모드 바이어스 변조기에서 출력되는 상기 가변 바이어스 전압과 소정의 기준 전압의 차이에 기초하여 결정되는 듀티비에 따라 스위칭되는 상기 스위칭 증폭단에 의해 상기 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
4 4
청구항 1에 있어서, 상기 멀티 모드 바이어스 변조기에서 출력되는 가변 바이어스 전압의 레벨을 검출하고, 검출된 가변 바이어스 전압의 레벨과 소정의 모드 판정 기준 전압의 비교 결과에 따라 평균 전력 추적 모드와 포락선 추적 모드 중 어느 한 동작 모드를 결정하여 상기 동작 모드 제어 신호를 생성하는 동작 모드 판정부를 더 포함하고,상기 동작 모드 판정부는 상기 가변 바이어스 전압이 상기 모드 판정 기준 전압보다 낮으면 평균 전력 추적 모드로, 그렇지 않으면 포락선 추적 모드로 동작 모드를 결정하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
5 5
청구항 1에 있어서, 상기 멀티 모드 바이어스 변조기에서 출력되는 가변 바이어스 전압의 레벨을 검출하고, 검출된 가변 바이어스 전압의 레벨과 소정의 모드 판정 기준 히스테리시스 범위의 비교 결과에 따라 평균 전력 추적 모드와 포락선 추적 모드 중 어느 한 동작 모드를 결정하여 상기 동작 모드 제어 신호를 생성하는 동작 모드 판정부를 더 포함하고,상기 동작 모드 판정부는 상기 가변 바이어스 전압이 상기 모드 판정 기준 히스테리시스 범위의 하한보다 낮아지면 평균 전력 추적 모드로, 상기 가변 바이어스 전압이 상기 모드 판정 기준 히스테리시스 범위의 상한보다 높아지면 평균 전력 추적 모드로 동작 모드를 결정하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
6 6
포락선 추적 모드 또는 평균 전력 추적 모드 중 어느 한 동작 모드를 결정하기 위한 동작 모드 제어 신호에 따라, 포락선 추적 모드 또는 평균 전력 추적 모드로 동작하는 선형 증폭기 및 스위칭 증폭기를 이용하여 가변 바이어스 전압을 생성하는 멀티 모드 바이어스 변조기; 및상기 가변 바이어스 전압에 따라 바이어스되며, RF 신호를 전력 증폭하여 안테나로 출력하는 전력 증폭기를 포함하고,상기 멀티 모드 바이어스 변조기는,포락선 추적 모드에서 동작할 때에는 포락선 신호의 AC 성분에 따라 상기 선형 증폭 바이어스 전류를 구동하고 평균 전력 추적 모드에서는 비활성화되는 선형 증폭기;포락선 추적 모드에서 동작할 때에는 포락선 신호의 DC 성분의 크기에 의해 결정되는 듀티비에 따라 스위칭되는 제1 스위칭 증폭단에 의해 제1 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하고 평균 전력 추적 모드에서는 비활성화되는 제1 스위칭 증폭기; 및포락선 추적 모드에서는 비활성화되고 평균 전력 추적 모드에서 동작할 때에는 출력되는 가변 바이어스 전압과 소정의 기준 전압의 차이에 상응하는 듀티비에 따라 스위칭되는 제2 스위칭 증폭단에 의해 제2 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하는 제2 스위칭 증폭기를 포함하여,포락선 추적 모드에서는 상기 선형 증폭기에서 구동되는 상기 선형 증폭 바이어스 전류와 상기 제1 스위칭 증폭기에서 구동되는 상기 제1 스위칭 증폭 바이어스 전류를 결합하여 상기 가변 바이어스 전류를 생성하고, 평균 전력 추적 모드에서 동작할 때에는 상기 제2 스위칭 증폭기에서 구동되는 상기 제2 스위칭 증폭 바이어스 전류로써 상기 가변 바이어스 전류를 생성하도록 동작하며,상기 가변 바이어스 전압은 상기 멀티 모드 바이어스 변조기의 출력 저항, 상기 전력 증폭기의 입력 저항 및 상기 가변 바이어스 전류에 의해 나타나는 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
7 7
포락선 추적 모드 또는 평균 전력 추적 모드 중 어느 한 동작 모드를 결정하기 위한 동작 모드 제어 신호에 따라, 포락선 추적 모드 또는 평균 전력 추적 모드로 동작하는 선형 증폭기 및 스위칭 증폭기를 이용하여 가변 바이어스 전압을 생성하는 멀티 모드 바이어스 변조기; 및상기 가변 바이어스 전압에 따라 바이어스되며, RF 신호를 전력 증폭하여 안테나로 출력하는 전력 증폭기를 포함하고,상기 멀티 모드 바이어스 변조기는,포락선 추적 모드에서 동작할 때에는 포락선 신호의 AC 성분에 따라 상기 선형 증폭 바이어스 전류를 구동하고 평균 전력 추적 모드에서는 비활성화되는 선형 증폭기; 및포락선 추적 모드에서 동작할 때에는 포락선 신호의 DC 성분에 상응하는 제1 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하고 평균 전력 추적 모드에서 동작할 때에는 상기 가변 바이어스 전압과 소정의 기준 전압 사이의 오차 출력의 크기에 상응하는 듀티비에 따라 제2 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하는 스위칭 증폭기를 포함하고,포락선 추적 모드에서 동작할 때에는 상기 선형 증폭기에서 구동되는 선형 증폭 바이어스 전류와 상기 스위칭 증폭기에서 구동되는 제1 스위칭 증폭 바이어스 전류를 결합하여 상기 가변 바이어스 전류를 생성하고, 평균 전력 추적 모드에서 동작할 때에는 상기 스위칭 증폭기에서 구동되는 제2 스위칭 증폭 바이어스 전류로써 상기 가변 바이어스 전류를 생성하도록 동작하며,상기 가변 바이어스 전압은 상기 멀티 모드 바이어스 변조기의 출력 저항, 상기 전력 증폭기의 입력 저항 및 상기 가변 바이어스 전류에 의해 나타나는 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
8 8
청구항 7에 있어서, 상기 스위칭 증폭기는 제1 비교기, 관통 전류 방지 및 구동 회로부, 스위칭 증폭단, 인덕터, 오차 증폭기, 스위치, 커패시터 및 제2 비교기를 포함하고,포락선 추적 모드로 동작할 때에는 상기 제1 비교기, 상기 관통 전류 방지 및 구동 회로부, 상기 스위칭 증폭단 및 상기 인덕터로써 형성되는 개루프가 활성화되고 또한 상기 스위치에 의해 상기 커패시터가 상기 인덕터에서 분리된 구성으로써 상기 제1 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하고, 평균 전력 추적 모드로 동작할 때에는 상기 오차 증폭기, 상기 제2 비교기, 상기 관통 전류 방지 및 구동 회로부, 상기 스위칭 증폭단 및 상기 인덕터로써 형성되는 폐루프가 활성화되고 또한 상기 스위치에 의해 상기 커패시터가 상기 인덕터 및 상기 오차 증폭기 사이의 접점에 연결된 구성으로써 상기 제2 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
9 9
청구항 8에 있어서, 상기 스위칭 증폭기는,포락선 추적 모드로 동작할 때에는 상기 선형 증폭기의 스위칭 입력 신호와 기준 전압을 비교하는 상기 제1 비교기의 비교 신호가 상기 관통 전류 방지 및 구동 회로부에 인가되고, 평균 전력 추적 모드로 동작할 때에는 상기 가변 바이어스 전압과 기준 전압 사이의 차이를 증폭하는 상기 오차 증폭기로부터 오차 출력이 출력되고, 상기 오차 출력을 램프 신호(ramp signal)와 비교하는 상기 제2 비교기의 PWM 신호가 상기 관통 전류 방지 및 구동 회로부에 인가되도록 동작하고,상기 스위칭 입력 신호는 상기 선형 증폭기의 연산 증폭기의 차동 출력 신호 쌍에 의한 클래스 AB 버퍼 출력 전압인 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
10 10
청구항 9에 있어서, 상기 스위칭 증폭기는 상기 동작 모드 제어 신호에 따라 동작하는 제1 멀티플렉서 및 제2 멀티플렉서를 포함하고,상기 제1 멀티플렉서는 상기 램프 신호와 기준 전압을 입력받고 포락선 추적 모드로 동작할 때에는 상기 기준 전압을 선택하여 상기 제1 비교기에 인가하고, 평균 전력 추적 모드로 동작할 때에는 상기 램프 신호를 선택하여 상기 제2 비교기에 인가하도록 동작하며,상기 제2 멀티플렉서는 포락선 추적 모드로 동작할 때에는 상기 제1 비교기에서 출력되는 상기 비교 신호를 상기 관통 전류 방지 및 구동 회로부에 인가하고, 평균 전력 추적 모드로 동작할 때에는 상기 제2 비교기에서 출력되는 상기 PWM 신호를 상기 관통 전류 방지 및 구동 회로부에 인가하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
11 11
포락선 추적 모드 또는 평균 전력 추적 모드 중 어느 한 동작 모드를 결정하기 위한 동작 모드 제어 신호에 따라, 포락선 추적 모드 또는 평균 전력 추적 모드로 동작하는 선형 증폭기 및 스위칭 증폭기를 이용하여 가변 바이어스 전압을 생성하는 멀티 모드 바이어스 변조기; 및상기 가변 바이어스 전압에 따라 바이어스되며, RF 신호를 전력 증폭하여 안테나로 출력하는 전력 증폭기를 포함하고,상기 멀티 모드 바이어스 변조기는,포락선 추적 모드에서 동작할 때에는 포락선 신호의 AC 성분에 따라 선형 증폭 바이어스 전류를 구동하고 평균 전력 추적 모드에서는 비활성화되는 선형 증폭기; 및포락선 추적 모드에서 동작할 때에는 포락선 신호의 DC 성분에 상응하는 제1 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하고 평균 전력 추적 모드에서 동작할 때에는 출력되는 가변 바이어스 전압과 소정의 기준 전압의 차이에 상응하는 듀티비에 따라 제2 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하는 스위칭 증폭기를 포함하고,포락선 추적 모드에서 동작할 때에는 상기 선형 증폭기에서 구동되는 선형 증폭 바이어스 전류와 상기 스위칭 증폭기에서 구동되는 제1 스위칭 증폭 바이어스 전류를 결합하여 상기 가변 바이어스 전류를 생성하고, 평균 전력 추적 모드에서 동작할 때에는 상기 스위칭 증폭기에서 구동되는 제2 스위칭 증폭 바이어스 전류로써 상기 가변 바이어스 전류를 생성하도록 동작하며,상기 가변 바이어스 전압은 상기 멀티 모드 바이어스 변조기의 출력 저항, 상기 전력 증폭기의 입력 저항 및 상기 가변 바이어스 전류에 의해 나타나는 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
12 12
청구항 11에 있어서, 상기 스위칭 증폭기는 제1 비교기, 관통 전류 방지 및 구동 회로부, 스위칭 증폭단, 인덕터, 스위치, 커패시터 및 제2 비교기를 포함하고,포락선 추적 모드로 동작할 때에는 상기 제1 비교기, 상기 관통 전류 방지 및 구동 회로부, 상기 스위칭 증폭단 및 상기 인덕터로써 형성되는 개루프가 활성화되고 또한 상기 스위치에 의해 상기 커패시터가 상기 인덕터에서 분리된 구성으로부터 상기 제1 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하고, 평균 전력 추적 모드로 동작할 때에는 상기 제2 비교기, 상기 관통 전류 방지 및 구동 회로부, 상기 스위칭 증폭단 및 상기 인덕터로써 형성되는 폐루프가 활성화고 또한 상기 스위치에 의해 상기 커패시터가 상기 인덕터 및 상기 제2 비교기 사이의 접점에 연결되어 상기 제2 스위칭 증폭 바이어스 전류를 구동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
13 13
청구항 12에 있어서, 상기 스위칭 증폭기는 포락선 추적 모드로 동작할 때에는 상기 선형 증폭기의 스위칭 입력 신호와 기준 전압을 비교하는 상기 제1 비교기의 제1 비교 신호가 상기 관통 전류 방지 및 구동 회로부에 인가되고, 평균 전력 추적 모드로 동작할 때에는 상기 가변 바이어스 전압을 기준 전압에 비교하는 상기 제2 비교기의 제2 비교 신호가 상기 관통 전류 방지 및 구동 회로부에 인가되도록 동작하며,상기 스위칭 입력 신호는 상기 선형 증폭기의 연산 증폭기의 차동 출력 신호 쌍에 의한 클래스 AB 버퍼 출력 전압인 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
14 14
청구항 13에 있어서, 상기 스위칭 증폭기는 상기 동작 모드 제어 신호에 따라 동작하는 디멀티플렉서와 멀티플렉서를 포함하고,상기 디멀티플렉서는 포락선 추적 모드로 동작할 때에는 상기 기준 전압을 상기 제1 비교기에 인가하고 평균 전력 추적 모드로 동작할 때에는 상기 기준 전압을 상기 제2 비교기에 인가하도록 동작하며,상기 멀티플렉서는 포락선 추적 모드로 동작할 때에는 상기 제1 비교기의 제1 비교 신호를 상기 관통 전류 방지 및 구동 회로부에 인가하고, 평균 전력 추적 모드로 동작할 때에는 상기 제2 비교기의 제2 비교 신호를 상기 관통 전류 방지 및 구동 회로부에 인가하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 포락선 추적 전력 증폭 장치
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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 US2015236652 US 미국 DOCDBFAMILY
2 US9425744 US 미국 DOCDBFAMILY
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 미래창조과학부 성균관대학교 산학협력단 선도연구센터지원사업(ERC) 무선 에너지 하비스팅 통신 융합 연구센터
2 미래창조과학부 성균관대학교 산학협력단 일반연구자지원사업(신진연구:추가지원) 3/3 Mobile RFID 리더 SoC를 위한 고효율 극변조 송신회로에 대한 연구