In this study, an mm-wave band complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS) power amplifier (PA) with a two-stage differential structure was designed. An analysis of the designed PA is presented and a new structure is proposed to eliminate the possibility of oscillation in the PA, which has high gain and high output power. The designed driver stage consists of a pair of cascode amplifiers and can be advantageously applied in beamforming systems as the PA phase is converted to 0$^{\circ}$/180$^{\circ}$ with the on/off of a common-gate (CG) bias voltage. The power stage was designed with a three-stacked structure to obtain a high output power. The stability was improved using RC and capacitive feedbacks in the power stage. We implemented the PA using the 65-nm RF CMOS process. The designed PA used supply voltages of 2.0 and 3.3 V for the driver and power stages, respectively, and its saturated output power was measured as 24.7 dBm at 22.0 GHz. In this case, P$_{\mathrm{1\,dB}}$ was 20.6 dBm and the peak power added efficiency (PAE) was 26.0%.
KSP 제안 키워드
3 V, As 2, CMOS Process, CMOS power amplifier, Differential structure, High output power, Peak power, Power added efficiency(PAE), Power stage, RF CMOS, Saturated output power
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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