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저출력을 위한 저전력 모드와 고출력을 위한 고전력 모드로 선택적으로 동작 가능한 듀얼모드 전력증폭기에 있어서,제1 바이어스에 의해 동작이 제어되는 하나 이상의 트랜지스터를 포함하는 고전력 증폭기;상기 고전력 증폭기의 출력단에 직렬 연결되는 제1 트랜스포머;제2 바이어스에 의해 동작이 제어되는 하나 이상의 트랜지스터를 포함하는 저전력 증폭기; 및 상기 저전력 증폭기의 출력단에 직렬 연결되는 제2 트랜스포머;를 포함하고,상기 제1 바이어스가 활성화되고 상기 제2 바이어스가 비활성화되는 경우, 고전력 모드로 동작하며,상기 제1 바이어스가 비활성화되고 상기 제2 바이어스가 활성화되는 경우, 저전력 모드로 동작하되,상기 고전력 모드로 동작하는 경우, 상기 제1 트랜스포머는 상기 고전력 증폭기에 임피던스 매칭을 제공하고, 상기 제2 트랜스포머는 상기 저전력 증폭기에 대하여 무한대 값을 가지는 임피던스를 제공하며,상기 저전력 모드로 동작하는 경우, 상기 제2 트랜스포머는 상기 저전력 증폭기에 임피던스 매칭을 제공하고, 상기 제1 트랜스포머는 상기 고전력 증폭기에 대하여 무한대 값을 가지는 임피던스를 제공하는 듀얼모드 전력증폭기
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제1항에 있어서,상기 제2 트랜스포머의 1차 코일의 인덕턴스는,상기 저전력 증폭기의 기생커패시턴스가 치환된 직렬 등가커패시터에 의해 결정되며,상기 제1 트랜스포머의 1차 코일의 인덕턴스는,상기 고전력 증폭기의 기생커패시턴스가 치환된 직렬 등가커패시터에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 듀얼모드 전력증폭기
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제2항에 있어서,상기 제2 트랜스포머의 1차 코일의 인덕턴스는,다음의 수학식을 통해 연산되며,여기서, Lp2는 제2 트랜스포머의 1차 코일의 인덕턴스이고, 는 주파수이며, Ceq2는 상기 저전력 증폭기의 기생커패시턴스가 치환된 직렬 등가커패시터이고,상기 제1 트랜스포머의 1차 코일의 인덕턴스는,다음의 수학식을 통해 연산되는 것을 특징으로 하는 듀얼모드 전력증폭기;여기서, Lp1는 제1 트랜스포머의 1차 코일의 인덕턴스이고, Ceq2는 상기 고전력 증폭기의 기생커패시턴스가 치환된 직렬 등가커패시터이다
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제1항에 있어서,상기 고전력 모드로 동작하는 경우, 상기 고전력 증폭기에서 상기 증폭기 출력단을 바라본 임피던스는 상기 제1 트랜스포머의 1차 코일의 인덕턴스에 의해 결정되며, 상기 증폭기 출력단에서 상기 저전력 증폭기를 바라본 임피던스는 상기 제2 트랜스포머의 2차 코일의 인덕턴스에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 듀얼모드 전력증폭기
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제4항에 있어서,상기 제2 트랜스포머의 2차 코일 인덕턴스는,상기 고전력 모드로 동작할 때, 상기 증폭기 출력단에서 상기 저전력 증폭기를 바라본 임피던스의 크기를 증가시키는 방향으로 결정되는 것을 특징으로 하는 듀얼모드 전력증폭기
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제1항에 있어서,상기 저전력 모드로 동작하는 경우, 상기 저전력 증폭기에서 상기 증폭기 출력단을 바라본 임피던스는 상기 제2 트랜스포머의 1차 코일의 인덕턴스에 의해 결정되며, 상기 증폭기 출력단에서 상기 고전력 증폭기를 바라본 임피던스는 상기 제1 트랜스포머의 2차 코일의 인덕턴스에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 듀얼모드 전력증폭기
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제6항에 있어서,상기 제1 트랜스포머의 2차 코일 인덕턴스는,상기 저전력 모드로 동작할 때, 상기 제1 트랜스포머의 출력단에서 상기 고전력 증폭기를 바라본 임피던스의 크기를 증가시키는 방향으로 결정되는 것을 특징으로 하는 듀얼모드 전력증폭기
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제1항에 있어서,상기 고전력 모드로 동작하는 경우, 상기 고전력 증폭기는,상기 제1 트랜스포머의 권선비, 상기 제1 트랜스포머의 1차 코일의 인덕턴스를 조정하여 상기 고전력 증폭기에서 상기 증폭기 출력단을 바라본 임피던스를 부하와 임피던스 매칭시키고, 상기 저전력 증폭기는,상기 제2 트랜스포머의 1차 코일의 인덕턴스를 조정하여 상기 저전력 증폭기의 임피던스의 허수를 최소화하고, 무한대의 상기 증폭기 출력단에서 상기 저전력 증폭기를 바라본 임피던스를 생성하는 것을 특징으로 하는 듀얼모드 전력증폭기
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제1항에 있어서,상기 저전력 모드로 동작하는 경우,상기 고전력 증폭기는, 제1 트랜스포머의 1차 코일의 인덕턴스를 조정하여 상기 고전력 증폭기의 임피던스의 허수를 최소화하여 무한대의 상기 증폭기 출력단에서 상기 고전력 증폭기를 바라본 임피던스를 생성하도록 하고, 상기 저전력 증폭기는,상기 제2 트랜스포머의 권선비, 상기 제2 트랜스포머의 1차 코일의 인덕턴스를 조정하여 상기 저전력 증폭기에서 상기 증폭기 출력단을 바라본 임피던스를 부하와 임피던스 매칭시키는 것을 특징으로 하는 듀얼모드 전력증폭기
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10
제1항에 있어서,상기 고전력 모드로 동작하는 경우,상기 고전력 증폭기의 출력 임피던스가 제1 트랜스포머의 2차 코일에서 증폭기 출력단을 바라본 임피던스에서 제1 트랜스포머의 1차 코일에서 증폭기 출력단을 바라본 임피던스로 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 듀얼모드 전력증폭기
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제1항에 있어서,상기 저전력 모드로 동작하는 경우,상기 제2 트랜스포머는,상기 저전력 증폭기의 출력 임피던스가 제2 트랜스포머의 2차 코일에서 증폭기 출력단을 바라본 임피던스에서 제2 트랜스포머의 1차 코일에서 증폭기 출력단을 바라본 임피던스로 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 듀얼모드 전력증폭기
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제1항에 있어서,상기 고전력 증폭기 및 상기 저전력 증폭기는,InGaP/GaAs HBT 공정을 사용하여 하나의 MMIC 내부에 구현되는 것을 특징으로 하는 듀얼모드 전력증폭기
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제12항에 있어서,상기 제1 트랜스포머 및 상기 제2 트랜스포머는,상기 MMIC가 실장된 PCB 상에 상기 MMIC의 주변에 마이크로스트립 패턴으로 구현되는 것을 특징으로 하는 듀얼모드 전력증폭기
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