위성시스템은 제한된 전력 자원 하에서 운용되므로, 송신기에 사용되는 고출력 증폭기 (HPA)의 전력 효율을 최적화하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해 상수 진폭 변조 (constant envelope modulation, CEM) 가 널리 활용되었으며, HPA 효율 향상에 효과적이다. 그러나 실제 시스템에서는 기저대역 대역 제한 필터나 송신 경로의 대역통과 필터를 통과하면서 신호는 일정한 진폭을 유지하지 못하고, 특정 peak-to- average power ratio (PAPR)를 갖게 된다. 이로 인해, HPA의 비선형 특성에 따른 신호 왜곡이 발생하여 전체 성능이 저하된다. 본 논문에서는 신호 필터링에 따른 PAPR 변화와 HPA 비선형성 왜곡으로 인 한 영향을 분석한다.

Performance Optimization of High-Power Amplifiers in Satellite Systems Considering Filter Bandwidth and PAPR

Donghoon Kang*, Sanguk Lee, Yoola Hwang

In satellite systems, where power resources are limited, optimizing the power efficiency of the high-power amplifier (HPA) used in the transmitter is of critical importance. To address this, constant envelope modulation (CEM) has been widely adopted, as it is effective in improving HPA efficiency. However, in practical systems, signals passing through baseband-limiting filters or bandpass filters in the transmission path cannot maintain a perfectly constant envelope and instead exhibit a nonzero peak-to-average power ratio (PAPR). Consequently, signal distortion arises due to the nonlinear characteristics of the HPA, leading to overall performance degradation. This paper analyzes the variations in PAPR caused by signal filtering and evaluates the impact of HPA-induced nonlinear distortion.

Keywords: high power amplifier, peak-to-average power ratio, constant envelope modulation

Speaker 강동훈* 한국전자통신연구원