Abstract
This paper presents a high Performance LNA based on InGaP/GaAs HBT for 5.4㎓ WAM band applications. During the past days, InGaP/GaAs HBT has been being used for mainly high power amplifiers, but InCaP/GaAs is recognized as a suitable device for RF single chip. At this point, the research about a high performance LNA based on InGaP/GaAs HBT must be preceded, and in this paper, a excellent linearity and noise characteristics LNA based on InGaP/GaAs HBT is desisted and fabricated. The LNA is integrated in new of 0.9${\times}$0.9$\textrm{mm}^2$ single chip with high Q spiral inductors and MIM capacitors. The proposed LNA is biased at current point for optimum noise figure and gain characteristics, futhermore, excellent linearity is achieved. The proposed LNA shows 13㏈ gain, 2.1㏈ noise figure, and excellent linearity in terms of IIP3 of 5.5㏈m.
본 논문은 InGaP/GaAs HBT를 사용하여 5.4㎓ 대역의 고성능 저잡음 증폭기를 제안하였다. 기존에 InGaP/GaAs HBT는 고전력 증폭기 설계에 주로 사용되어 왔으나, 최근 RF 단일칩화를 위한 소자로 인식되고 있다. 이에 InCaP/GaAs HBT 소자를 이용한 저잡음 증폭기 설계에 대한 연구가 선행되어야 하며, 본 논문에서는 InGaP/GaAs HBT의 우수한 선형성 특성과 잡음 특성을 이용하여 뛰어난 성능의 저잡음 증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 저잡음 증폭기는 높은 Q의 나선형 인덕터와 MIM 형태의 캐패시터 등의 수동 소자와 능동 소자가 모두 한 칩에 집적화 되어 입출력 패드와 함께 0.9${\times}$0.9$\textrm{mm}^2$의 면적에 집적화 되었다. 제안된 저잡음 증폭기는 최적의 동작점을 선택해 이득과 잡음 지수를 최적화하였으며, 더불어 우수한 선형성을 얻을 수 있었다. 측정결과 제작된 저잡음 증폭기는 13㏈의 이득과 2.1㏈의 우수한 잡음 지수를 보였으며, IIP3 5.5㏈m의 우수한 선형성이 측정되었다.
