출력 전력 포화 영역에서 동작하는 다수의 전력 증폭기를 이용한 고효율 고차 QAM 송신기 구조

초록

최근 발표된 고차 QAM 송신기는 M개의 독립된 QPSK 신호의 크기를 믹서에서 1, 2, ...2^M 개로 조정하여 (예 16QAM=2x 크기 QPSK + 1x 크기 QPSK) 고차 QAM신호를 구현하고 이를 단일 증폭기를 통해서 전송하는 방안임. 본 방안은 복잡한 고차 QAM 송신기를 이보다 간단한 독립된 M개의 크기 스케일링된 QPSK 신호들을 합성하여 4^M 차인 고차 QAM 신호를 구현하는 방식으로 고속의 고차 QAM 송신기를 상대적으로 용이하게 구현할 수 있는 반면에 전력증폭기에 입력되는 신호가 이미 4^M QAM 신호이므로 각 전력증폭기가 선형 영역에서 동작해야 하므로 기존 QAM 송신기와 같이 송신기의 효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 발명은 이러한 고차 QAM 송신기의 낮은 전력 효율 문제를 해결하고자 포화 전력이 1, 2,..2^M 으로 스케일링된 M개의 개별 전력증폭기에 크기가 동일한 크기의 독립된 M개의 QPSK 신호를 각각 입력하는 방식을 채택하여 각 전력 증폭기는 각각 QPSK 송신기와 동일하므로 포화영역에서 동작할 수 있도록 구성할 수 있다. 최종적으로 고차 QAM 송신기를 구현하기 위해서 적절히 스케일된 M 개의 각 전력 증폭기의 출력 전력은 안테나를 통해서 공간에서 결합하여 고차 QAM신호를 합성시켜서 전송하거나, 전력결합기(Wilkinson divider)를 적용하여 전력 결합기 종말단에서 합성 후에 안테나를 통해서 전송하는 방법을 사용할 수 있다. 따라서 본 발명에서 제안한 고차 QAM 송신기는 기존의 고차 QAM 송신기에 비해서 획기적으로 고효율의 송신기를 구현할 수 있다.