전력 증폭기의 효율과 선형성, "두 마리 토끼를 잡아라"

글: 최진성 / RF Micro Devices / jinsung.choi@rfmd.com
자료협약 및 제공: KOSEN(한민족과학기술자 네트워크) / www.kosen21.org

PAWR 소개

PAWR 2014(Power Amplifiers for Wireless and Radio Applications)는 2014년 1월 19일부터 22일까지 미국 캘리포니아 남부에 위치한 뉴포트 비치에서 열렸다.

PAWR은 마이크로웨이브(Mic rowave) 분야에서 가장 최신 트렌드를 다루는 Radio Wireless Week 기간에 열리는 4개의 학회(BioWireleSS, RWS, PAWR, WiSNet) 중의 하나로, 전력 증폭기 분야만을 집중적으로 다루는 학회이다(그림 1 참조).

세션별 연구 동향

Distortion Reduction Techniques in RF Power Amplifiers 세션

이 세션에선 전력 증폭기의 선형화와 관련하여 최신 이론 및 개발 결과들을 보여준다.

제목: 2D Forward Twin Nonlinear Two-box Model for Concurrent Dual-Band Digital Pre-distortion
저자: ChrostiopheQuindroint 외 5명

먼저 Ohio State University와 알테라(Altera)의 공동 연구에선 ‘2D Forward Twin Nonlinear Two-box Model for Concurrent Dual-Band Digital Pre-distortion’에 관한 논문을 발표하였다. 일반적으로 전력 증폭기는 동작 주파수에 따라 비선형 정도가 달라지기 때문에 동작 주파수별 선형화 기술이 진행되는 것이 일반적이다.

이는 두 배의 시스템 부하를 요구하기 때문에 선형화에 필요한 전력 및 시스템 복잡도 증가가 수반된다. 이 논문에선 3G 시스템 주파수와 4G 시스템 주파수에 동시 사용 가능한 PA를 하나의 디지털 전치 선형화기로 선형화하여 필요 전력 및 복잡도를 2배 이상 줄이는 성과를 보여주었다.

디지털 전치 선형화기에 관한 대부분의 논문들이 Matlab과 같은 컴퓨터 툴을 이용한 연산으로 선형화 가능성을 나타내는데, 이 논문은 알테라와의 협업을 통해 FPGA로 실제 하드웨어 구현하여 사용 가능한 디지털 전치 선형화기를 보여주었다는 것에 큰 의의가 있다.

이러한 고성능 디지털 전치 선형화기는 주로 기지국용 전력 증폭기 응용에 먼저 사용되게 되는데, 지금과 같은 저전력화가 계속 이루어지면 스마트폰에도 응용될 날이 멀지 않은 것 같다.

제목: High Efficiency Two-Stage GaN Power Amplifier with Improved Linearity
저자: Amreen Khan 외 2명

University of Waterloo의 Slim Boumaiza 교수 연구 그룹에서는 2개의 스테이지로 이루어진 고출력 선형 전력 증폭기 설계 방법에 관한 논문을 발표하였다. 몇 년 전까지 기지국용 고출력 전력 증폭기는 1개의 스테이지로 이루어진 최종 출력단 전력 증폭기 설계에만 집중해왔다.

고출력 증폭기는 소자의 크기가 커서 발진도 쉽고 고효율 고선형 설계 자체가 어려웠기 때문이다. 하지만, 소자 기술 및 설계 기술의 발전에 따라 1 스테이지로 구성된 고출력 전력 증폭기는 상당한 수준에 올라오게 되었고, 이에 따라 최근에는 최종 출력단 앞에 위치하는 드라이브 앰프의 효율까지 고려해서 저전력 구성을 하고 있다.

이 논문은 최종 출력단이 가지는 비선형 특성과 반대되는 특성을 가진 드라이브 앰프를 설계함으로써, 서로의 비선형 성분이 상쇄되어 최종 출력은 매우 선형적인 특성을 갖도록 하는 것이 특징이다.

선형적인 특성을 갖는 기존 드라이브 앰프와 연결했을 때와 비교할 때, 2%의 EVM(Error Vector Magnitude)와 10dB의 ACLR(Adjacent Channel Leakage Ratio)(EVM과 ACLR은 모두 증폭기의 선형성을 나타내는 지표로서, 그 값이 낮을수록 좋다) 개선 효과를 나타내었다.

제목: Front-End Modules with Versatile Dyna mic EVM Correction for 802.11 Applications in the 2GHz Band
저자: Apostolos Samelis 외 6명

Skyworks사에선 802.11 응용을 위한 2GHz 대역 전력 증폭기 선형화 기술에 관해 발표하였다. 802.11 응용은 Wi-Fi라는 이름으로 더욱더 널리 알려져 있는데, 이는 IEEE에서 기술 표준에 매기는 번호 중의 하나이다.

Wi-Fi는 그 버전에 따라 802.11a/b/g/n/ac 등으로 나뉠 수 있고, 2014년 현재 스마트폰 등에 사용되고 있는 Wi-Fi는 대부분 802.11a 혹은 802.11g가 대부분이다. 최근 들어 대역폭을 획기적으로 늘리기 위한 기술인 802.11n과 802.11ac 기술이 널리 개발되고 있고, 전력 증폭기 또한 이러한 표준에 대응하기 위해 활발히 제품이 개발되고 있다.

스카이웍스(Skyworks)에서는 전력 증폭기는 실리콘 기반 공정을 이용하여 Wi-Fi Front-end를 개발하여 집적도를 늘리고 생산 단가를 획기적으로 줄였다(그림 3 참조).

Developing High Efficiency Power Amplifi ers 세션

제목: Challenges in Designing 5GHz 802.11ac WiFi Power Amplifiers
저자: Yazhou Wang, Randy Naylor

이 세션의 시작은 RF Micro Devices에서 발표한 5GHz 대역 802.11ac 전력 증폭기 개발의 주요 과제에 관한 논문이었다. 앞의 세션에서 2GHz 대역의 802.11ac 전력 증폭기 설계 기술에 관한 논문을 소개하면서 5GHz 대역의 난제에 대해 살짝 언급했었는데, 이 논문은 이러한 어려움에 대해 정리하여 보여주고 있다.

5~6GHz에 달하는 1GHz의 대역폭에서 평탄한 이득을 확보하는 것, 낮은 전력 소모, 1.8%의 극도로 낮은 EVM을 달성하는 것 등에 대해 소개하였다. 하지만 이 논문은 어떻게 문제점을 해결했는지에 대한 설명은 없고, ‘이러한 문제점이 있고 우리는 이를 극복하여 성능이 좋다’는 식의 내용이 대부분이다. 따라서 이 논문은 설계 방법을 배울 수 있다기보다는 현재 기업의 연구/개발 수준을 파악하는 데 도움이 된다.

현재 RF Micro Device에서 상용화에 성공한 5GHz 대역 802.11ac 전력 증폭기는 GaAs 공정을 이용하여 설계되었고, 80MHz 대역폭을 갖는 802.11ac 256-QAM MCS9 신호를 이용하였을 때 19dBm의 출력 전력에서 1.8%의 EVM을 달성하였다(그림 4 참조). 이는 현재 세계 최고 수준이다.

제목: A Novel Continuous Class-F Mode Power Amplifier
저자: Brian M. Merrick 외 2명

아일랜드의 Thomas Brazil 교수 연구팀은 주로 전력 증폭기의 모델링에서 탁월한 연구 결과를 발표해왔다. 최근엔 이론적인 탁월함을 발판 삼아 발전된 형태의 Continuous Class-F Mode 전력 증폭기에 관한 논문을 발표하고 있다.

이 논문도 그러한 연구의 일환으로서, 넓은 대역폭에서 일정한 출력 전력과 높은 효율을 달성할 수 있는 class-F 전력 증폭기의 새로운 설계 방법을 제시하였다.

기존의 class-F 전력 증폭기 설계는 2nd harmonic을 낮은 임피던스로, 3rd harmoni cs를 높은 임피던스로 맞춘 상태에서 중심 주파수에 적절한 임피던스 매칭을 통해 동작 주파수에서 높은 효율을 내는 것이 주요 방법이었다.

이때, 전류 파형은 half-sinusoidal, 전압 파형은 square 모양을 갖고 두 파형이 서로 교차되는 부분을 최소화하여 전력 소모를 최소화하는 것이 특징이다.

Continuous class-F 전력 증폭기 설계는 넓은 대역폭에서 높은 효율을 내기 위하여 전류 파형은 half-sinusoidal 모양을 유지하고 전압 파형이 square가 아닌 다양한 모양을 갖게 하되, 여전히 전류 파형과 교차되는 부분이 최소화되도록 출력 매칭을 설계하는 것이다(그림 5 참조).

Power Amplifier Technology Developments

제목: Advanced Design of Differential CMOS PA
저자: Bumman Kim 외 5명

이 세션의 첫 번째 발표는 Postech의 김범만 교수님 연구 그룹에서 하였다. 김범만 교수님이 참여하지 못한 관계로 학생이 대신 나와서 발표를 하였다. 이 연구 그룹은 UCSD와 함께 전력 증폭기 분야에서 가장 선도적인 역할을 하고 있는 대학 연구 그룹이다.

이날 발표된 내용은 고집적 저비용을 위해 많은 연구가 이루어지고 있는 실리콘 CMOS 전력 증폭기의 최신 연구 내용에 관한 것이다. CMOS 전력 증폭기는 소자 특성상 HBT 대비 고주파 전력 이득이 낮기 때문에 different ial 구조를 이용하는 것이 일반적이다.

그리고 전력 이득을 높이기 위해 소자 2개를 쌓는 구조인 cascade 구조를 많이 사용한다. 이때, cascode에 사용된 소자의 gate node는 일정한 DC 전압을 인가하는 것이 일반적인데, 신호 크기에 따라 전압의 크기를 제어하면 낮은 출력 레벨에서 전력 증폭기가 가지는 선형성을 증가시킬 수 있다는 것이 이 발표의 주된 내용이다.

50MHz 광대역 LTE 신호를 인가했을 때에도 안정적으로 향상된 선형성을 보여주었다. CMOS 전력 증폭기는 현재 낮은 전력 레벨 응용이 가능한 Wi-Fi에 주로 사용되고 있고, 높은 전력 레벨에선 많은 선형 동작이 요구되지 않는 2G GSM에도 많이 사용되고 있다.

많은 회사들에서 3G WCDMA, 4G LTE 등의 응용을 위한 Watt 수준의 CMOS 전력 증폭기 개발에 박차를 가하고 있는 것으로 알고 있다. 이미 대학 연구 레벨에선 이와 같은 고성능 CMOS 전력 증폭기가 발표되었으나, 아직 상용화를 위한 여러 단계가 남아 있다.

제목: A Q-Band Power Amlifier with High-Gain Pre-Driver and 18.7dBm Output Power for Fully Integrated CMOS Transmitters
저자: Wei Tai, David S. Ricketts

두 번째 발표는 미국 카네기 멜론 대학과 노스캐롤라이나 주립대학 연구팀에서 발표한 38GHz 대역의 SOI PA에 관한 논문이다. SOI 공정은 최근 RF 스위치나 안테나 튜너와 같은 고전압 저손실이 요구되는 응용 분야에 많이 사용되는 공정인데, 동작 주파수가 높아짐에 따른 칩의 손실 정도가 미미하기 때문에 수십 GHz의 응용에도 점점 많이 이용되고 있다.

발표된 논문은 38GHz에서 30.7dB의 매우 높은 개인을 갖고 최대 출력 18.7dBm의 전력 증폭기 설계에 관해 소개하였다. 칩 면적은 0.12mm2에 불과하다(그림 6 참조).

제목: Gain/Phase Compensation for Outpha sing Transmitters Targeting LTE Applications
저자: Thomas M. Hone 외 3명

이 세션의 다른 발표로는 독일의 아헨 공대에서 발표한 out-phasing 전력 증폭기를 위한 ‘mism atch calibration technique’에 관한 것이 있었다. Out-phasing 전력 증폭기는 서로 반대되는 phase를 갖는 2개의 ‘path’가 존재하여 이를 각각 고효율 전력 증폭기를 통해 증폭하고 이를 전력 결합기를 통해 합쳐서 원래 신호를 선형적으로 복원하는 구조이다.

이때, 각각의 path에 존재하는 비선형 성분에 의해서 복원된 신호의 선형성이 영향을 받을 수 있기 때문에 상당히 민감한 구조로 알려져 있다. 이 논문에서 제시하는 내용은 한 번의 iteration만을 통해 각 path의 비선형 성분을 보정할 수 있고 이를 통해 매우 높은 선형성을 얻을 수 있다는 것이다.

Out-phasing 전력 증폭기는 각 path에 고효율 스위칭 모드 전력 증폭기를 사용할 수 있기 때문에 고효율 설계 기술로 알려져 있으나, 신호 복원 시 생기는 손실 때문에 고효율 설계 기술이라 보기 어렵다. 신호 복원 시 생기는 손실을 막기 위해 비손실형 전력 결합기를 사용할 경우엔, 비선형적인 신호 복원이 이루어져 반드시 전치 선형화기가 필요하다.

최근 디지털 회로 기술의 발달에 따라 고효율 고선형 out-phasing 전력 증폭기에 관한 논문들이 많이 발표되었다. 특히 MIT의 도슨(Dawson) 교수 그룹에서는 미국 보스턴 지역에 ‘eta device’라는 회사를 창업하여 현재 활발히 연구 개발을 하고 있는 것으로 알려져 있다.

High Efficiency RF Power Amplifiers 세션

제목: An Output Match Design Method for High Efficiency and Broadband Class-J PA
저자: Li Ma 외 2명

중국의 한 대학에서 광대역 Class-J 전력 증폭기에 관해 첫 번째 발표를 하였다. Class-J는 전력 증폭기 이론의 대가 중 한 명인 Steve Cripps가 들고 나온 개념으로, 광대역에서 효율적으로 동작 가능한 새로운 클래스의 전력 증폭기이다.

동작 주파수 대비 50%의 광대역에서 높은 효율이 가능하기 때문에 최근 들어 매우 활발히 연구가 진행되고 있다. 앞서 언급된 continuous class-F 전력 증폭기에 관한 연구들도 class-J 개념의 등장과 함께 시작되었다.

이 논문은 class-J 전력 증폭기에 관한 리뷰 논문으로, 일반적인 내용들을 정리하여 소개하였다. 따라서 참고로 쓰기 좋을 듯하다. 제목은 ‘An Output March Design Method for High Efficiency and Broadband Class-J PA’이다.

제목: SOI MESFET RF Power Amplifiers at the 45nm Node
저자: Seth J. Wilk 외 2명

다른 주목할 만한 논문은 SJT Micropower사에서 발표한 SOI MESFET 전력 증폭기에 관한 논문이다. 반도체 공정 기술 발전에 따라 게이트 길이가가 점점 nm 수준으로 줄어들고 있는데, 이에 따라 소자의 브레이크다운(breakdown) 전압도 함께 줄어들어 고전압 동작이 유리한 전력 증폭기 설계에 어려움이 더해지고 있다.

이에 따라 nm 공정에서 고전압 소자를 개발하는 작업들이 몇몇 회사에서 이루어지고 있는데, 이번에 SJT Micropower사에서는 15V까지 브레이크다운 전압을 가질 수 있는 MESFET 소자를 45nm CMOS 공정에 추가 공정 없이 구현할 수 있음을 주장하였다.

또한, 이를 이용하여 900MHz, 2GHz의 RF 특성을 소개하고 전력 증폭기도 구현하였다. 기존에 다른 회사에서는 1~2개의 레이어를 추가하여 LDMOS와 같은 소자를 구현하였었는데, 추가 공정 없이 MESFET을 구현하였다는 것에 큰 의의가 있다.

하지만 아직 일반 15V 소자 혹은 45nm CMOS 소자로 설계한 전력 증폭기 대비 특성이 좋지 않아 소자 특성의 최적화 숙제가 남아 있다.

제목: Signal Generation Algorithm for Digital Polar Transmitters with Reduced Receive Band Noise
저자: T. Nakatani외 4명

UC San Diego의 Peter Asbeck 교수 연구 그룹에서는 감소된 수신 밴드 노이즈 특성을 갖는 Digital Polar Transmitter를 위한 신호 생성 알고리즘을 선보였다.

Polar transmitter는 quadrat ure I/Q 신호를 polar mag/phase로 변환하여, unit 전력 증폭기의 입력에 phase 신호를 인가하고, mag 정보를 기반으로 unit 전력 증폭기의 개수를 조절하여 최종 출력을 얻어내는 구조이다.

이상적으로 100%의 효율을 갖고 있지만, mag/phase의 타이밍을 정확히 맞추어야 하는 문제와 phase 신호의 광대역 특성, unit 전력 증폭기 개수 조절에 따른 출력 정합 특성의 변화, 신호 처리 과정에 따른 수신 밴드의 노이즈 문제 같은 문제점들이 존재한다.

이 논문은 이 중에 수신 밴드의 노이즈를 감소시킬 수 있는 신호 처리 기법에 관해 다루고 있다. 일반적으로 RF 기술은 디지털 기술과 매우 먼 개념이었으나, 최근 들어 디지털 회로 기술, 신호 처리 기술 등이 다양한 방법으로 RF 회로 및 시스템 성능 향상을 위해 이용되고 있다.

여기선 FIR 필터와 노이즈 쉐이핑(noise shaping) 알고리즘 등을 개발하여 WCDMA digital polar transmitter 송신기의 수신 밴드 잡음 수준을 -125dBm/Hz로 낮추었다.

일반적인 스펙이 -130dBm/Hz이고, 실제 상용 수준은 -135dBm/Hz 수준이지만, digital polar transmitter로서 가장 가까운 수준에 도달한 연구 결과이므로 주목할 만하다(그림 7 참조).

Modeling Advanced Power Amplifier Syst ems 세션

제목: A Single-Ended Power Amplifier Beh avioral Model for AM/AM and AM/PM Predic tions
저자: Jose C. Pedro, Luis C. Nunes

이 세션에서 가장 주목해야 할 논문은 전력 증폭기 선형화 특성 관련 모델링 분야에서 대가 라고 할 수 있는 Jose C. Pedro 교수가 발표한 ‘A Single-Ended Power Amplifier Behavioral Model for AM/AM and AM/PM Predictions’이다.

Pedro 교수는 전력 증폭기 IMD3(전력 증폭기의 선형 지표 중 하나로, 낮을수록 좋다)의 동작 특성을 분석한 논문으로 유명한데, 이를 통해 선형 전력 증폭기 설계를 위한 이론적 기틀을 세웠다고 평가받고 있다. 2G/3G 시스템 응용을 위한 전력 증폭기는 선형 정도를 나타내기 위해 IMD3에 기반 한 ACLR을 측정한다.

하지만, OFDM(신호 모듈레이션 방법 중의 하나) 기반의 4G LTE 시스템은 EVM을 통해 선형 정도를 나타낸다. 그동안 전력 증폭기 시뮬레이션은 IMD3를 구하고 이를 통해 ACLR을 예측하는 것이 일반적이었는데, EVM은 이를 통해 예측하기 어려워 설계 과정상에 어려움이 존재해왔다.

최근 Pedro 교수를 비롯한 몇몇 연구자들에 의해 AM/AM과 AM/PM 특성을 통해 EVM을 계산할 수 있다는 것이 밝혀졌고, 이를 설계 과정상에 적용하여 측정치와 가까움을 확인하였다. 참고로 ACLR과 EVM의 다른 점은 ACLR은 신호 대역 바깥의 비선형 정도를 측정하는 것이고, EVM은 신호 대역 안쪽의 비선형 정도를 측정하는 것이다.

이 논문이 기존 논문 대비 갖는 장점은 소자의 대신호 동작 영역에서의 AM-AM, AM-PM도 정확하게 예측 가능한 방법을 제시했다는 것에 있다.

제목: A Semi-Physical Power Amplifier Beha vioral Model Capable of Predictin Gain Expa nsion Effects
저자: Stefan Glock 외 6명

다른 논문으로는 독일의 프리드리히 알렉산더 대학에서 발표한 전력 증폭기 gain expansion의 예측에 관한 논문이다. 전력 증폭기의 gain exp ansion 특성은 출력 전력과 효율 향상에 도움이 되는 특성인데, 이를 정확히 예측하여 설계할 수 있을 때 최적화된 전력 증폭기 설계가 가능하다.

제안된 semi-physical PA behavioral model을 통해서 GaAs HBT Class-AB 전력 증폭기의 AM/AM 특성을 정확하게 예측하여 높은 선형성을 갖는 전력 증폭기 설계를 가능하게 하였다.

제목: A Simple Characterization of Power Spectral Density for Nonlinearly Amplified OFDM Signals
저자: Taewoo Lee, Hideki Ochiai

마지막 논문은 일본의 요코하마 국립대학에서 발표한 ‘A Simple Characterization of Power Spectral Density for Nonlinearly Amplified OFDM Signals’이다.

이 논문은 OFDM 신호를 PA를 이용해 증폭할 때 생기는 ‘Spectral Regrowth’를 간단한 모델링을 통해 예측하는 것이 가능하다는 게 주 내용이다. 모델링과 측정 결과가 매우 정확하게 일치하는 것을 보여주었다.

업계 동향

스마트폰의 폭발적 수요 증가에 힘입어 RF 전력 증폭기 기업들에게 더 많은 기회가 생길 거라고 예측하는 사람들이 대부분이지만, 실상은 그렇지 않다.

이전엔 IC 업체들이 제품 개발을 완료하고 상품을 내놓으면 핸드폰 제조 업체가 이를 구매하여 사용하는 환경이었지만, 이제는 핸드폰 연구 개발 단계에서부터 IC 업체에게 설계 요구 사항을 전달하고 기한 내에 연구 개발이 끝나지 않으면 아예 제품을 팔 수 없는 구조로 변해가고 있다.

더욱이 제조사별 핸드폰 품종이 1~2개로 제한적인 요즘 트렌드에 따르면, IC 업체들이 제품을 팔기 더더욱 어려운 구조로 변해가고 있다. 이에 따라 IC 업체들은 최대한 핸드폰 제조사와 가까운 곳에 디자인 센터를 만들어서 빠른 대응을 하고자 노력하고 있으며, 이를 위해 한국에도 트라이퀸트(Triquint) 디자인 센터가 생기게 되었다.

또한, 아바고(Avago)는 가장 큰 규모의 디자인 센터가 한국에 위치한다. 미국에서는 애플이 위치한 캘리포니아 지역으로 점점 디자인 센터들이 집중되는 분위기이다. 스카이웍스(Skyworks)의 가장 큰 디자인 센터는 남부 캘리포니아의 뉴베리 파크에 위치해 있고, RF Micro Devices도 산호세 지역에 큰 디자인 센터가 존재한다.

이러한 경향들이 나타나면서 동부나 중부에 위치한 디자인 센터들을 서부로 통폐합시키고자 하는 움직임마저 보이고 있어 산업의 지역 편중화가 가속되는 느낌이 있다.

한편, 퀄컴(Qualcomm)이나 브로드컴(Broadcomm), 인텔(Intel) 등과 같은 회사에서도 자사의 모뎀, RF 트랜시버, 전력 관리 칩 등과 함께 RF 프론트엔드 칩 등을 연동하고자 자체 개발하려는 움직임이 확대되고 있는데, 이러한 움직임들이 전체 업계의 산업 구조에 어떤 식으로 영향을 미칠런지 지켜보는 것도 흥미로운 일이다.

결론

휴대전화에서 가장 많은 전력을 소모하는 부분은 전력 증폭기이다. 전력 증폭기의 효율 향상은 곧 배터리 소모 시간과 직접적인 연관을 갖게 된다. 또한, 기지국에 사용되는 전력 증폭기 역시 기지국 시스템의 전기 사용량에 절대적인 영향을 미치며, 발열에 따른 방열 시스템의 부피에도 직접적인 영향을 미치게 된다.

고효율 기지국용 전력 증폭기는 전기 사용량을 상당 부분 감소시켜 기지국 운영비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 방열 시스템의 부피도 줄일 수 있어 소형화에도 상당한 도움이 된다. 이에 따라 휴대전화 개발 초기부터 전력 증폭기의 효율 향상에 대한 요구가 존재해왔다.

한편, 무선 이동통신 표준이 음성에서 데이터로 이동해감에 따라 제한된 대역폭에 더 많은 정보를 실어 보내게 되었고, 이는 전력 증폭기의 고선형 특성과 관계가 있다. 일반적으로 전력 증폭기의 효율과 선형성은 trade-off 관계에 있으므로, 일반적인 설계 방법으로는 고효율과 고선형을 함께 달성하기 힘들다.

이에 따라, 전력 증폭기의 효율과 선형성을 함께 향상시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 전 세계적으로 활발히 진행 중이다.

초고주파 분야에서 가장 유명한 학회는 Internati onal Microwave Symposium으로, 매년 6월에 북미 지역에서 열린다. 이 학회에서 가장 인기 있는 세션 및 워크숍 중의 하나는 전력 증폭기 관련 세션 및 워크숍이다. 매년 이 학회에 참석해보면 넓은 발표장에 앉을 자리도 모자랄뿐더러 서서 듣는 사람이 태반이다.

이러한 학계 및 산업계의 열기에 힘입어 전력 증폭기 관련 별도의 학회에 관한 이야기가 나오게 되었고, 이를 통해 탄생한 학회가 PAWR이다.

본인은 10여 년간 전력 증폭기 관련 연구를 진행해왔는데, 요즘처럼 전력 증폭기에 관한 연구 개발 수요가 폭발적으로 증가한 적이 없다.

비단 전력 증폭기 연구자들뿐만 아니라, 무선통신 시스템 관련 연구자들이 전력 증폭기 연구 및 개발 현황을 공유하고 이해한다면, 전혀 새로운 접근 방법을 통한 혁신 연구 사례를 창조할 수 있지 않을까 하는 생각이 들어 보고서 작성을 신청하게 되었다.

2014년 1월 남부 캘리포니아에서 열린 PAWR은 그 어느 때보다 열기가 뜨거웠다. 최근 3, 4년간 경기 침체의 여파로 학회에 참석하는 인원이 줄어드는 추세였는데, 올해는 다시 예전의 모습과 분위기를 회복해가는 느낌이다. 또한, 새로운 융합 연구에 대한 논문들이 점점 늘어나면서 이에 대한 청중들의 갈망이 확연했다.

가장 기본이 되는 고효율 고선형 RF 전력 증폭기 모델링 및 회로 설계 기술에서 시작하여 디지털 설계 기술을 RF 설계 기술과 접목한 Digital RF 회로 설계 기술 등을 선보였다.

비록 기업들의 참여가 점점 줄어들고 있지만, 이를 확대하기 위한 학회 차원의 다양한 노력들이 시작되었다. 내년이나 내후년에는 기업들이 수준 높은 연구 성과를 발표할 수 있는 자리가 더 마련되었으면 하는 바람이다.

본인은 앞으로 계속해서 RF 회로 기술 관련 학회들을 여러 연구자 여러분께 소개하고 내용을 공유하고자 한다. 다양한 분야의 전문가분들이 자신이 참여하여 기여할 수 있는 부분을 잡아내고 협업을 통해 혁신을 창출할 수 있는 사례들이 탄생하길 기대해본다.