• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.145-145
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• 2008

갈륨-질화물(GaN) 기반의 고속전자이동도 트랜지스터(high electron mobility transistor, HEMT)는 최근 마이크로파 또는 밀리미터파 등의 차세대 고주파용 전력소자로 각광받고 있다. AlGaN/GaN HEMT는 이종접합구조(heterostructure) 로부터 발생하는 이차원 전자가스(two-dimensional electron gas, 2DEG) 채널을 이용하여 높은 전자 이동도, 높은 항복전압 및 우수한 고출력 특성을 얻는 것이 가능하다. AlGaN/GaN HEMT에서 ohmic 전극 부분과 채널이 형성되는 부분과의 거리에 의한 저항의 성분을 줄이고 전자의 터널링의 확률을 증가시키기 위해서 recess된 구조가 많이 사용되고 있다. 그러나 이 구조에서는 recess된 소스와 드레인에 의해 AlGaN층의 제거로 AlGaN층의 두께에 영향을 미치며 그에 따라 채널에 생성되는 전자의 농도를 변화시키게 된다. 본 논문에서는 소스와 드레인의 Trench 구조를 제안하였다. ohmic 전극 부분과 채널간의 거리의 감소로 특성을 향상시켜서 recess 구조의 장점이 유지된다. 그리고 recess되는 소스와 드레인 영역에서 AlGaN층을 전체적으로 제거하는 것이 아니고 Trench 즉 일부분만 제거하면서 AlGaN층의 두께의 변화에 따른 문제점도 줄일 수 있다. 따라서 이러한 전극 부분을 Trench구조화 시킨 AlGaN/GaN HEMT의 DC특성을 $ATLAS^{TM}$를 이용하여 전산모사하고 최적화된 구조를 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.2227-2235
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• 2009

본 논문에서는 마이크로파를 이용하는 무선 전력전송시스템의 간단한 구성과 측정한 동작 특성을 제시한다. 마이크로파 전력전송시스템은 건물 안, 회의실과 같은 좁은 공간내에서 저전력을 이동 단말 기기에 공급하는 것을 목표로 한다. 실험실 수준에서 프로토타입 시스템의 제작 및 측정이 용이하도록 각 구성 회로 소자들을 직접 설계 및 제작, 측정하였는데, 마이크로파 발진기, 고출력증폭기, 마이크로스트립 패치 안테나, 저역통과여파기, 검파 및 정류회로이다. 마이크로파 무선전력전송 시스템은 중심주파수 2.4GHz에서 고정 전력 29.3dBm을 생성하여 전송하고, 수신측 패치 안테나를 수신한 전력을 정류기를 통해서 DC 전력으로 변환한다. 두 안테나간 이격 거리에 따라 측정되는 DC 전압값의 차이를 제시하고, 각 거리별로 수신측에 전달되는 DC전력량이 서로 다름을 측정값으로 제시한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.319-319
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• 2011

KSTAR ICRF 안테나 장치에서 외곽 플라즈마 밀도분포는 고주파 출력이 내부로 전달되는 효율을 위해 중요하게 다루어 진다. 따라서 1.5T의 자기장에서 플라즈마에 간섭없이 0~$10^{14}/cm^3$의 외곽 플라즈마 밀도분포를 측정할 수 있는 Q-band 대역의 x-mode 반사계가 필요 하였다. 헬리콘 플라즈마는 $10^{13}/cm^3$ 이상의 높은 플라즈마 밀도를 수 kW 이내의 rf power와, 수 MHz 대역의 고주파원을 사용하여 높은 에너지 효율로 얻을 수 있다. 이때 높은 플라즈마 밀도는 외곽 플라즈마 밀도 와 비슷하여 제작한 반사계를 테스트 할 수 있다. 본 연구에서는 x-mode microwave 반사계를 제작하고, 1kW rf power와 10MHz 고주파원으로 헬리콘 플라즈마를 생성하여 정전 탐침으로 진단하였고, 반사계의 Q-band대역의 주파수를 가변 하여 반사되어 나오는 마이크로파의 beat 주파수를 통해 밀도 분포를 얻어서 정전탐침과 비교 분석하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권5호
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• pp.351-356
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• 2006

본 논문에서는 마이크로파 대역의 주파수를 이용해 고효율 도허티 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 도허티 전력증폭기는 MRF 281 LDMOS FET를 사용하여 구현하였고, 도허티 전력 증폭기의 성능을 AB급 증폭기만 있을 때와 비교하였다. 측정결과, 구현한 도허티 전력 증폭기는 P1dB 출력전력이 2.3GHz 주파수에서 33.0dBm을 가진다. 또한, 도허티 증폭기는 주파수 $2.3GHz\sim2.4GHz$에서 이득은 11dB, 입력 반사손실 -17.8dB를 얻었다. 설계된 도허티 증폭기는 AB급 증폭기만 있을 때와 비교해서 평균 PAE는 10% 이상 개선됨을 보였고, 설계된 도허티 증폭기의 최대 PAE는 39%를 갖는다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 춘계학술대회 및 창립 30주년 심포지엄(논문집)
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• pp.91-96
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• 2006

본 논문에서는 마이크로파 대역의 주파수를 이용해 고효율 도허티 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 도허티 전력증폭기는 MRF 281 LDMOS FET를 사용하여 구현하였고, 도허티 전력 증폭기의 성능을 AB급 증폭기만 있을 때와 비교하였다. 측정결과, 구현한 도허티 전력 증폭기는 PldB 출력전력이 2.3GHz 주파수에서 33.0dBm을 가진다. 또한, 도허티 증폭기는 주파수 $2.3GHz{\sim}2.4GHz$에서 이득은 11dB, 입력 반사손실-17.8dB를 보인다. 설계된 도허티 증폭기는 AB급 증폭기만 있을 때와 비교해서 평균 PAE는 10% 이상 개선됨을 보였고, 설계된 도허티 증폭기의 최대 PAE는 39%를 갖는다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.76-76
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• 2008

갈륨-질화물(GaN) 기반의 고속전자이동도 트랜지스터(high electron mobility transistor, HEMT)는 최근 마이크로파 또는 밀리미터파 등의 고주파 대역의 통신시스템에 널리 사용되는 전자소자이자, 차세대 고주파용 전력 소자로 각광받고 있다. AlGaN/GaN HEMT에서 AlGaN층과 GaN층의 이종접합 구조(heterostructure)는 두 물질 간의 큰 전도대의 불연속성으로 인해 발생하는 이차원 전자가스(two-dimensional electron gas, 2DEG) 채널을 이용하여 높은 전자이동도, 높은 항복전압 및 우수한 고출력 특성을 얻는 것이 가능하다. 그러나 이린 이론적인 우수한 특성에도 불구하고 실제 AlGaN/GaN HEMT 소자에서는 AlGaN 표면과 AlGaN과 GaN 층 사이 접합면, AlGaN과 GaN 벌크층에 존재하는 트랩의 영향으로 이론보다 낮은 DC 출력 특성을 갖는다. 본 논문에서는 표면, 접합면, 벌크 층에 존재하는 트랩들을 각각의 존재 유무에 따라 시뮬레이션 함으로써 각각의 트랩이 DC 특성에 미치는 영향에 대해서 알아본다. 또한 소스와 게이트, 드레인과 게이트간의 거리에 따라 표면 트랩에 따른 영향과 AlGaN층과 GaN 층의 두께를 변화시켜가면서 각 층의 두께에 따라 벌크 트랩이 DC 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 본 논문에서 트랩에 따른 특성의 파악을 위해서 $ATLAS^{TM}$를 이용하여 전산모사 하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.445-451
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• 2019

본 논문은 고출력 RF load 중 간단한 구조를 갖는 UHF 대역의 수냉식 RF load를 설계하였다. RF 정합에 영향을 주는 물성을 얻기 위한 수식을 정립 후, load에 채어줄 수돗물의 유전율과 $tan{\delta}$(Loss tangent)을 측정하였다. 또한, 높은 출력의 전자파가 인가될 경우, 수돗물의 온도가 올라가기 때문에 온도의 변화에 따른 유전율과 $tan{\delta}$의 변화도 측정하였다. Water-load의 길이를 줄이기 위해 molybdate를 수돗물과 혼합시켜 주어 농도에 따른 물성 변화도 측정하였다. 측정 결과, 일반 냉각수에 비해서 혼합물의 경우 $tan{\delta}$ 값이 약 26배 증가함을 확인하였다. 이를 바탕으로 수냉식 RF load를 제작하였고, 주파수 460 MHz에서 반사계수 -19 dB, 대역폭 15 %의 우수한 결과를 얻었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제12권4호
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• pp.446-451
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• 2009

In this paper, we described the design and test results of a high output power amplifier MMIC developed by using 0.5um power pHEMT processes on a 6-inch GaAs wafer for the X-band T/R module application. In the MMIC design, we have used a simple on-chip gate active bias technology to compensate the threshold-voltage variation of pHEMT during the fabrication process and 16-to-1 power combining method to achieve the output power over 10watt. The fabricated chip has an output power over 12watts and maximum PAE of 32% over the frequency range of fo +/-750MHz.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.677-684
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• 2004

본 논문에서는 X밴드용 고출력 시스템에 적합한 경사진 원형 도파관 구조를 이용한 소형 T $M_{01}$-T $E_{11}$ 모드 변환기를 제안한다. 제안된 모드 변환기는 마이크로파 에너지가 RBWO 전원으로부터 혼 안테나로 효율적으로 전송되도록 파라미터 연구를 통해 최적화된 구조로 설계되었다. 그리고 반사손실, 각 모드의 전력, 임피던스 대역폭, 그리고 모드 패턴의 시뮬레이션 결과와 측정결과를 제시하였다.다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.485-491
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• 2003

본 논문에서는 디지털 위성방송 지상 리피터에 적용하고자 고 이득 저 잡음특성을 갖는 소형 채널증폭기를 설계하였다. 채널증폭기를 설계함에 있어서 각각의 증폭 단에서의 잡음지수와 이득 및 안정도를 서로 절충하여 최적화 시켰다. 채널증폭기는 첫째 단에서 저 잡음특성을 나타내도록 임피던스를 정합시켰으며 둘째 단 이상에서는 균일한 이득과 고 안정 동작상태를 유지하고 최종 출력 단에서 고 이득특성을 나타내었다. 설계된 6단의 고 이득 저잡음특성을 나타내는 채널증폭기에 대하여 디지털 위성방송 지상주파수 11.7GHz∼12.7GHz의 대역에서 실험한 결과 68dB의 증폭이득과 2.4dB의 잡음지수를 나타내었으며 63dB의 동작범위를 나타내어 위성방송 지상리피터용 채널증폭기에 적용할 수 있음을 확인하였다.