• 한국전자파학회논문지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.108-114
• /
• 2016

본 논문에서는 2.6 GHz에서 동작하는 Doherty 전력증폭기 집적회로를 설계 및 제작하여 평균 전력에서의 효율을 개선하였다. Small-cell 기지국 시스템에 적합하도록 전력 밀도가 높은 GaN-HEMT 공정을 사용하여 설계하였으며, 제작된 Doherty 전력증폭기 집적회로를 QFN 패키지 내부에 수용하여 시스템 적용에 용이하도록 하였다. 제작된 GaN-HEMT Doherty 전력증폭기 집적회로는 10 MHz의 대역폭 및 6.5 dB의 PAPR 특성을 갖는 2.6 GHz LTE 신호에 대하여 평균 전력 33.9 dBm에서 15.8 dB의 전력 이득, 43.0%의 효율 및 -30.0 dBc의 ACLR 특성을 나타낸다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
• /
• pp.172-175
• /
• 2010

본 논문에서는 GaN HEMT를 이용하여 Jamming용 System에 사용될 수 있는 고효율 및 고출력 특성을 가지는 광대역 Amplifier를 제작하였다. Jamming System에서 핵심이 되는 Amplifier는 넓은 범위의 주파수에서 통상적으로 사용되는 출력 신호에 비해 보다 높은 출력의 신호를 구현하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 GaN HEMT에 안정적인 전원 공급을 위한 음 전원 Bias 제어 회로와 Sequence 회로 및 온도에 따른 Gain 보상 회로를 구현하였으며, 500~2500MHz의 광대역에서 동작하면서 50W 이상의 출력을 낼 수 있도록 설계하였다. 출력 전력이 향상과 안정적인 동작을 위해 Main 출력 단은 60Watt 급의 GaN HEMT 소자와 광대역 Coupler를 이용하여 Balanced Structure로 설계하였다. 제작된 광대역 Amplifier는 30V 단일 전원에서 동작하도록 설계되었고, 크기는 140*90mm이다. 동작주파수 대역(500~2500MHz)에서 Small Signal Gain 63dB와 Gain Flatness ${\pm}$2dB, -10dB 이하의 Input Return Loss를 가진다. CW(Continuous Wave) Signal을 이용하여 측정하였으며, 50Watt 이상의 Saturation Power에서 최대 45%, 최소 28% 정도의 효율 특성을 보였다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.71-78
• /
• 2011

본 논문은 GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 Class-J 모드를 적용한 고효율, 광대역 특성을 갖는 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 Class-J 모드 전력증폭기의 정합회로는 2차 고조파 임피던스가 리액턴스 성분만 갖도록 하였으며, 1.4 ~ 2.6 GHz 주파수대역내에서 연속파 (CW) 신호를 사용하여 $40{\pm}1$ dBm의 출력 전력과 50 % 이상의 전력부가효율 (Power-Added Efficiency, PAE) 및 60 % 이상의 드레인 효율 (Drain Efficiency, DE)이 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.540-545
• /
• 2015

본 논문은 GaN(Gallium Nitride) HEMT(High Electron Mobility Transistor) die를 이용하여 S-대역 내부 정합형 전력 증폭기 설계, 제작 그리고 실험 결과에 대해 기술하였다. S-대역 내부 정합형 전력 증폭기를 설계하기 위하여 고유전율을 가지는 기판과 알루미나 기판을 이용하여 입/출력단 정합 회로를 설계 및 제작하였다. 측정 결과로는 펄스 모드로 동작시켰을 때 3 GHz에서 55.4 dBm의 출력 전력, 78 % 드레인 효율 그리고 11 dB의 전력 이득을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권11호
• /
• pp.1064-1073
• /
• 2013

본 논문에서는 내부 고조파 조정 회로로 구성되는 셀룰러와 L-대역용 소형의 고효율 370 W GaN(Gallium Nitride) HEMT(High Electron Mobility Transistor) 소형 전력 증폭기(PA)를 구현하였다. 원천 및 2차 고조파 주파수에서 동시에 높은 효율을 내기 위해 새로운 회로 정합 형태를 적용했다. 소형화를 위하여 새로운 41.8 mm GaN HEMT와 2개의 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 캐패시터를 구성 물질의 변화를 이용하여 열 저항을 개선한 $10.16{\times}10.16{\times}1.5Tmm^3$ 크기의 새로운 패키지에 와이어 본딩으로 결합하였다. 드레인 바이어스 48 V 인가 시, 개발된 GaN HEMT 전력 증폭기는 370 W 포화 출력 전력(Psat.)과 770~870 MHz에서 80 % 이상, 1,805~1,880 MHz에서 75 % 이상의 드레인 효율(DE)을 나타내었다. 이는 지금까지 보고된 셀룰러와 L대역에서 GaN HEMT 전력 증폭기 중 최고의 효율과 출력 전력 특성이다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.76-79
• /
• 2016

본 논문에서는 ETRI에서 개발된 50 W GaN-on-SiC HEMT 소자를 이용하여 X-band에서 동작하는 50 W 펄스 전력증폭기의 개발 결과를 정리하였다. 제작된 50 W GaN HEMT 소자는 $0.25{\mu}m$의 게이트 길이를 갖고, 총 게이트 폭은 12 mm인 소자이다. 펄스 전력증폭기는 9.2~9.5 GHz 주파수 대역에서 50 W의 출력전력과 6 dB의 전력이득 특성을 나타내었다. 전력소자의 전력밀도는 4.16 W/mm이다. 제작된 GaN-on-SiC HEMT 소자와 전력증폭기는 X-대역 레이더 시스템 등 다양한 응용분야에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.425-430
• /
• 2019

본 논문에서는 게이트 길이가 $0.25{\mu}m$인 GaN HEMT 기술을 사용하여 개발된 X-대역 전력 증폭기의 특성을 기술한다. 개발된 X-대역 전력 증폭기는 9~10 GHz의 대역에서 22.7 dB 이상의 소신호 이득과 43.02 dBm(20.04 W) 이상의 포화 출력 전력을 가진다. 최대 포화 출력 전력은 9.5 GHz에서 43.84 dBm (24.21 W)이였다. 전력 부가 효율은 41.0~51.24%의 특성을 얻었으며 칩의 크기는 $3.7mm{\times}2.3mm$이다. 출력 전력 밀도는 $2.84W/mm^2$를 나타내었다. 개발된 GaN 전력 증폭기는 다양한 X-대역 레이더 응용에 적용 가능할 것으로 예상된다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제17권4호
• /
• pp.178-180
• /
• 2017

This study presents a 2-20 GHz monolithic distributed power amplifier (DPA) using a $0.25{\mu}m$ AlGaN/GaN on SiC high electron mobility transistor (HEMT) technology. The gate width of the HEMT was selected after considering the input capacitance of the unit cell that guarantees decade bandwidth. To achieve high output power using small transistors, a 12-stage DPA was designed with a non-uniform drain line impedance to provide optimal output power matching. The maximum operating frequency of the proposed DPA is above 20 GHz, which is higher than those of other DPAs manufactured with the same gate-length process. The measured output power and power-added efficiency of the DPA monolithic microwave integrated circuit (MMIC) are 35.3-38.6 dBm and 11.4%-31%, respectively, for 2-20 GHz.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제26권7호
• /
• pp.620-626
• /
• 2015

본 논문에서는 2차 전역통과 필터를 이용하여 입력정합을 수행하고, LC 병렬공진 회로를 이용하여 트랜지스터의 출력 리액턴스를 최소화하는 기법을 적용함으로써 2~6 GHz에서 동작하는 광대역 GaN 전력증폭기 MMIC를 설계 및 제작하였다. 광대역 손실정합을 위해 사용된 2차 전역통과 필터는 트랜지스터의 채널 저항 효과를 보상하기 위해 비대칭적 구조를 사용하였다. Win Semiconductors사의 $0.25{\mu}m$ GaN HEMT 파운드리 공정으로 제작된 MMIC 칩은 크기가 $2.6mm{\times}1.3mm$이며, 주파수 대역 내에서 약 13 dB의 평탄한 이득 특성과 10 dB 이상의 우수한 입력정합 특성을 보였다. 포화출력 조건에서 측정된 출력전력은 2~6 GHz에서 38.6~39.8 dBm의 값을 보였고, 전력부가효율은 31.3~43.4 %을 나타내었다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.722-727
• /
• 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.