A Study on the Fabrication of the Low Noise Amplifier Using Resistive Decoupling circuit and Series feedback Method

저항결합 회로와 직렬 피드백 기법을 이용한 저잡음 증폭기의 구현에 관한 연구

This paper presents the fabrication of the LNA which is operating at 2.13∼2.16 GHz for IMT-2000 lot-end receiver using series feedback and resistive decoupling circuit. Series feedback added to the source lead of a transistor keep the low noise characteristics and drop the input reflection coefficient of amplifier simultaneously. Also, it increases the stability of the LNA. Resistive decoupling circuit is suitable for input stage matching because a signal at low frequency is dissipated by a resistor in the matching network The amplifier consist of GaAs FET ATF-10136 for low noise stage and VNA-25 which is internally matched MMIC for high gain stage. The amplifier is fabricated with both the RF circuits and self bias circuit on the Teflon substrate with 3.5 permittivity. The measured results of the LNA which is fabricated using above design technique are presented more than 30 dB in gain P$\_$ldB/ 17 dB and less than 0.7 dB in noise figure, 1.5 in input$.$output SWR(Standing Wave Ratio).

본 논문에서는 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 휴대용 단말기 수신 주파수인 2.13 - 2.16 GHz 대역의 저잡음 중폭기(LNA ; Low Noise Amplifier)를 직렬 피드백과 저항결합 회로룰 이용하여 설계.구현하였다. 소스 리드에에 부가된 직렬 피드백은 중폭기의 저잡음 특성을 유지하면서 동시에 입력 반사계수를 작게 하고, 또한 대역내의 안정성을 향상시키는 역할을 하였다. 사용된 저항 결합회로는 저주파 영역의 신호를 정합 회로내의 저항을 통해 소모시킴으로써 저잡음 중폭기의 설계시 입력단 정함에 용이하였다. 저잡음 중폭기의 설계.제작에서 저잡음 증폭단에는 HP사의 GaAs FET인 ATF-10136을, 이득 증폭단에는 Mini-Circuit사의 내부 정합된 MMIC인 VNA-25를 사용하였다. 전원회로는 자기 바이어스(Self-bias) 회로를 사용하였고, 유전율 3.5인 테프론 기판 상에 장착하였다. 이렇게 제작된 저잡음 증폭기는 대역 내에서 30 dB 이상의 이득과 0.7 dB 이하의 잡음지수, $P_{ldB}$ 17 dB 이상, 그리고 입.출력 정재파비가 1.5 이하인 특성을 나타내었다.다.