본 논문에서는 도허티 전력증폭기의 입력과 출력 단에 PBG와 같은 특성을 보이는 새로운 구조의 커플러를 적용하여 높은 효율을 유지하면서 선형성을 개선하도록 하였다. 제안된 새로운 구조의 커플러는 일반적인 커플러 구조에 2차 고조파 성분을 저지하도록 내부에 주기적인 격자 셀을 삽입함으로써 큰 전파 상수 값을 가진다. 주기적인 격자 셀은 일반적인 대역저지 필터의 LC공진회로와 같은 성질을 나타내고, 높은 등가 커패시턴스 때문에, 커플러의 크기를 줄일 수 있다. 이러한 구조의 커플러는 일반적인 커플러에 비해 면적이 30% 정도 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 높은 2차 고조파 성분을 저지하는 특성을 나타낸다. 새로운 커플러 구조를 적용한 도허티 전력증폭기의 3차 혼변조 왜곡 ($IMD_3$)은 CDMA 응용에서 -31.16 dBc이다. 제안된 커플러 구조가 없는 도허티 전력증폭기와 비교했을 때, PAE는 유지하면서 $IMD_3$은 -6 dBc 개선되었다.
In this paper, the linearity of Doherty amplifier has been improved by applying a compact slow-wave microstrip branch-line coupler on the output of Doherty amplifier. The proposed branch coupler has four microstrip high-low impedance resonant cells periodically placed inside the branch-line coupler to result in high slow-wave effect. The new coupler not only effectively reduces the occupied area to 30% of the conventional branch-line coupler at 1.8GHz, but also has high second harmonic suppression performance. We obtained the 3rd-order intermodulation distortion ($IMD_3$) of -31.16 dBc for CDMA applications with that of maintaining the constant power added efficiency (PAE). The IMD3 performance is improved as much as -7 dBc compared with a Doherty amplifier.
