• 제목/요약/키워드: C-Band Power Amplifier

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레이다용 C-대역 GaN 기반 고출력전력증폭장치 설계 및 제작 (Design and Fabrication of C-Band GaN Based on Solid State High Power Amplifier Unit for a Radar System)

  • 정형진;박지웅;진형석;임재환;박세준;강민우;강현철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권9호
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    • pp.685-697
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    • 2017
  • 본 논문에서는 탐색 레이다에서 사용되는 C-대역의 고출력전력증폭장치 및 구성품의 설계, 제작과 측정에 대하여 기술하였다. 반도체 소자인 GaN(질화갈륨)을 적용하여 반도체전력증폭조립체를 설계 및 제작하였고, 설계 제작된 도파관 형태의 송신신호결합조립체를 통해 병렬로 구성된 반도체전력증폭조립체의 송신신호 출력을 결합하여 고출력 송신신호 출력을 발생한다. 제작된 고출력전력증폭장치는 C-대역 500 MHz 대역폭, 최대 10.5 % 듀티, 송신펄스폭 $0.0{\sim}000{\mu}s$에서 송신출력 44.98 kW(76.53 dBm) 이상이다.

A Compact C-Band 50 W AlGaN/GaN High-Power MMIC Amplifier for Radar Applications

  • Jeong, Jin-Cheol;Jang, Dong-Pil;Han, Byoung-Gon;Yom, In-Bok
    • ETRI Journal
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    • 제36권3호
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    • pp.498-501
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    • 2014
  • A C-band 50 W high-power microwave monolithic integrated circuit amplifier for use in a phased-array radar system was designed and fabricated using commercial $0.25{\mu}m$ AlGaN/GaN technology. This two-stage amplifier can achieve a saturated output power of 50 W with higher than 35% power-added efficiency and 22 dB small-signal gain over a frequency range of 5.5 GHz to 6.2 GHz. With a compact $14.82mm^2$ chip area, an output power density of $3.2W/mm^2$ is demonstrated.

C-Band 위성통신용 고출력 증폭기의 설계 및 제작 (A Design and Fabrication of a High Power SSPA for C-Band Satellite Communication)

  • 예성혁;윤순경;전형준;나극환
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1996년도 학술대회
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    • pp.27-31
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    • 1996
  • In this paper, The SSPA(Solid State Power Amplifier) is 100 watts amplifier which is used with C-Band Satellite communication Up-Link frequency, 5.875 ∼6.425 GHz. SSPA requires more output power than is available from a single GaAs FET with result it is necessary to combine the output of many device. To achieve a high power, it is important to make a good N-way power divider which has a small different phase, good combining efficiency and high power handling capability. The reliability of Power GaAs FET decrease with increasing junction temperature, power amplifier in general dissipate amount of power. It is important to provide them with a heatsink and a temperature compensation circuit to dispose of the unwanted heat. To compensate temperature, Using PIN diode attenuator, it is enable to get a precision gain control. The output power of the SSPA is more than 100 watt with which the TWTA (Traveling-Wave Tube Amplifier) can be replaced. Each stage was measured by the Network analyzer PH8510C, Power meter Booton 42BD, The gain is more than 53 dB, flatness is less than 1.5 dB.

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GaAs HBT 공정을 이용한 주파수 분배 방식의 광대역 구동증폭기 설계 (Design for Broadband Drive Amplifier of Frequency Split Type using GaAs HBT Process)

  • 김민철;김정현
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.135-140
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    • 2019
  • 본 논문에서는 L, S 및 C 대역에서 동작하는 주파수 분배 방식의 광대역 구동증폭기를 설계 및 제작하였다. 구동증폭기의 비대역폭이 100% 이상인 경우에는 트랜지스터를 효율적으로 이용하기 어려우며, 특히 주파수 대역에 따라 출력 전력 및 효율의 특성이 민감하게 변하는 전력증폭기를 동작시키기 위해서는 구동증폭기의 특성이 중요하게 작용한다. 본 논문에서는 구동증폭기의 대역폭을 최대화하고, 구동증폭기의 뒤쪽에 위치 할 전력증폭기의 트랜지스터를 효율적으로 이용 할 수 있도록 구동증폭기의 출력을 저대역과 고대역으로 나누어주는 주파수 분배 방식을 적용하였다. 설계된 회로는 GaAs HBT (Heterojunction Bipolar Transistor) 공정 및 9-layer의 SiP (System in Package)를 이용하여 제작하였고, 측정을 통해 성능을 검증하였다. 제작된 회로는 동작 주파수 범위에서 8 dB이상의 이득과 15 dBm이상의 출력전력을 보여주었다.

Design of Hybrid Optical Amplifiers for High Capacity Optical Transmission

  • Kim, Seung-Kwan;Chang, Sun-Hyok;Han, Jin-Soo;Chu, Moo-Jung
    • ETRI Journal
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    • 제24권2호
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    • pp.81-96
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    • 2002
  • This paper describes our design of a hybrid amplifier composed of a distributed Raman amplifier and erbium-doped fiber amplifiers for C- and L-bands. We characterize the distributed Raman amplifier by numerical simulation based on the experimentally measured Raman gain coefficient of an ordinary single mode fiber transmission line. In single channel amplification, the crosstalk caused by double Rayleigh scattering was independent of signal input power and simply given as a function of the Raman gain. The double Rayleigh scattering induced power penalty was less than 0.1 dB after 1000 km if the on-off Raman gain was below 21 dB. For multiple channel amplification, using commercially available pump laser diodes and fiber components, we determined and optimized the conditions of three-wavelength Raman pumping for an amplification bandwidth of 32 nm for C-band and 34 nm for L-band. After analyzing the conventional erbium-doped fiber amplifier analysis in C-band, we estimated the performance of the hybrid amplifier for long haul optical transmission. Compared with erbium-doped fiber amplifiers, the optical signal-to-noise ratio was calculated to be higher by more than 3 dB in the optical link using the designed hybrid amplifier.

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레이더 응용을 위한 X-대역 40W AlGaN/GaN 전력 증폭기 MMIC (A X-band 40W AlGaN/GaN Power Amplifier MMIC for Radar Applications)

  • 임병옥;고주석;류근관;김성찬
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.722-727
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    • 2022
  • 본 논문에서는 0.25 ㎛의 게이트를 갖는 AlGaN/GaN HEMT를 기반으로 개발된 X-대역 전력 증폭기 MMIC의 특성을 기술한다. 개발된 X-대역 전력 증폭기 MMIC는 9 GHz~10 GHz의 주파수 대역에서 21.6 dB 이상의 소신호 이득과 46.11dBm(40.83 W) 이상의 출력 전력을 가진다. 전력 부가 효율 특성은 43.09%~44.47%이며 칩의 크기는 3.6 mm×4.3 mm이다. 출력 전력 밀도는 2.69 W/mm2를 나타내었다. 개발된 AlGaN/GaN 전력 증폭기 MMIC는 다양한 X-대역 레이더 응용에 적용 가능하다.

V-band MMIC Downconverter 개발에 관한 연구 (High performance V-Band Downconverter Module)

  • 김동기;이상효;김정현;김성호;정진호;전문석;권영우;백창욱;김년태
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권5C호
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    • pp.522-529
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    • 2002
  • GaAs pHEMT 기술로 V-band 수신단 각 MMIC 회로들을 설계 제작하였다. 또한 이를 집적하여 V-band downconverter module을 제작하였다. 제작된 downconverter는 24 dBm의 출력을 내는 LO 구동 전력 증폭기, 20dB의 소신호 이득을 가지는 저잡음증폭기, -1.6dBm의 출력을 내는 active parallel type의 발진기, 6 dB 이상의 변환이득 특성을 나타내는 cascode type의 혼합기로 구성되어 있다. 이처럼 혼합기의 우수한 변환이득 특성은 밀리미터파 대역에서 변환 이득 특성을 키우기 위해 반드시 필요한 거대한 IF buffer amplifier의 필요를 없애 주었다. 완성된 downconverter module의 측정결과 별도의 IF buffer amplifier없이 57.5 GHz와 61.7 GHz 사이에서 20 dB 이상의 높은 변환이득을 얻을 수 있었다.

Simulation and Experimental Validation of Gain-Control Parallel Hybrid Fiber Amplifier

  • Ali, Mudhafar Hussein;Abdullah, Fairuz;Jamaludin, Md. Zaini;Al-Mansoori, Mohammed Hayder;Al-Mashhadani, Thamer Fahad;Abass, Abdulla Khudiar
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권6호
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    • pp.657-662
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    • 2014
  • We demonstrate a simulation of a parallel hybrid fiber amplifier in the C+L-band with a gain controlling technique. A variable optical coupler is used to control the input signal power for both EDFA and RFA branches. The gain spectra of the C+L-band are flattened by optimizing the coupling ratio of the input signal power. In order to enhance the pump conversion efficiency, the EDFA branch was pumped by the residual Raman pump power. A gain bandwidth of 60 nm from 1530 nm to 1590 nm is obtained with large input signal power less than -5 dBm. The gain variation is about 1.06 dB at a small input signal power of -30 dBm, and it is reduced to 0.77 dB at the large input signal power of -5 dBm. The experimental results show close agreement with the simulation results.

Memory Effect를 최소화한 C-대역 내부 정합 GaAs 전력증폭기 (C-Band Internally Matched GaAs Power Amplifier with Minimized Memory Effect)

  • 최운성;이경학;어윤성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권11호
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    • pp.1081-1090
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    • 2013
  • 본 논문에서는 C-대역에서 입출력 정합 회로가 패키지에 내장된 10 W급 내부 정합 증폭기 설계 및 제작을 하였다. 전력증폭기 설계에 사용한 트랜지스터로 GaAs pHEMT bare-chip을 사용하였다. 트랜지스터 패드 위치와 커패시터 크기를 고려한 와이어 본딩 해석으로 정확도 높은 설계를 하였다. 패키지와 정합 회로를 함께 EM simulation하여 패키지가 정합 회로에 미치는 영향을 해석하였다. 2-tone 측정 시 memory effect로 인해 발생되는 IMD3의 비대칭성을 줄이기 위한 memory effect 감쇄 바이어스 회로를 제안 및 설계하였다. 측정 결과, 7.1~7.8 GHz 대역에서 $P_{1dB}$는 39.8~40.4 dBm, 전력 이득은 9.7~10.4 dB, 효율은 33.4~38.0 %을 얻었고, 제안된 memory effect 감쇄 바이어스 회로로 IMD3(Upper)와 IMD3(Lower)차는 0.76 dB 이하를 얻었다.

차세대 레이더용 C-/X-/Ku-대역 GaN 집적회로 기술 동향 (Technological Trends of C-/X-/Ku-band GaN Monolithic Microwave Integrated Circuit for Next-Generation Radar Applications)

  • 안호균;이상흥;김성일;노윤섭;장성재;정현욱;임종원
    • 전자통신동향분석
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    • 제37권5호
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    • pp.11-21
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    • 2022
  • GaN (Gallium-Nitride) is a promising candidate material in various radio frequency applications due to its inherent properties including wide bandgap, high carrier concentration, and high electron mobility/saturation velocity. Notably, AlGaN/GaN heterostructure field effect transistor exhibits high operating voltage and high power-density/power at high frequency. In next-generation radar systems, GaN power transistors and monolithic microwave integrated circuits (MMICs) are significant components of transmitting and receiving modules. In this paper, we introduce technological trends for C-/X-/Ku-band GaN MMICs including power amplifiers, low noise amplifiers and switch MMICs, focusing on the status of GaN MMIC fabrication technology and GaN foundry service. Additionally, we review the research for the localization of C-/X-/Ku-band GaN MMICs using in-house GaN transistor and MMIC fabrication technology. We also discuss the results of C-/X-/Ku-band GaN MMICs developed at Defense Materials and Components Convergence Research Department in ETRI.