• 제목/요약/키워드: MMIC amplifier

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0.5$\mu\textrm{m}$-GaAs MESFET을 이용한 X-밴드 모노리식 직렬 궤환 LNA의 설계 및 특성 (Design and Characteristics of X-band Monolitic Series Feedback LNA using 0.5$\mu\textrm{m}$GaAs MESFET)

  • 전영진;김진명;정윤하
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권5호
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    • pp.7-13
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    • 1997
  • A X-band 3-stage monolithic LNA (low noise amplifier) with series feedback has been successfully desined and demonstrated by suign 0.5-$\mu\textrm{m}$ GaAs MESFET. In the design of the 3-stage LNA, the effects of series feedback to the noise figure, the gain, and the stability have been investigated ot find the optimal short stub length. As a result, the inductive series feedback topology which has 10degree short stub in the GaAs MESFET source lead, has been employed in the 1-st stage. The fabricated MMIC LNA's chip size is only 1mm$^{2}$/stage, which is smaller than the previously reported X-band MMIC input/output return losses are less than -10dB and -15dB, respectively. The noise figure (NF) is less than 2.6dB. The measured data show good agreement with the simulated values.

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비대칭 결합선로를 이용한 GaAs FET 증폭기의 설계 (Design of GaAs FET Amplifier Using Non-symmetrical Coupled Line)

  • 강희창;진연강
    • 한국통신학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.146-154
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    • 1989
  • 비대칭2선 마이크로스트립선으로 구성된 DC블록(비대칭 DC블록)을 GaAs FET의 입력과 출력측에 사용하여 임피던스 정합을 시키는 새로운 증폭기 설계방법을 제시하였다. 중심파수 4(GHz)에 대하여 대칭이 되는 주파수특성을 얻을 수 있었다. 비대칭 DC블록은 \ulcorner케패시터의 DC블록의 역할뿐만 아니라 임피던스 정합도 할 수 있다는 큰 장점으로 MC 및 MMIC 용으로 사용 가능하다.

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Ka 대역 위성통신 하향 링크를 위한 GaN 전력증폭기 집적회로 (GaN HPA Monolithic Microwave Integrated Circuit for Ka band Satellite Down link Payload)

  • 지홍구
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.8643-8648
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    • 2015
  • 본 논문은 Ka대역 위성통신 탑재체의 하향링크대역인 주파수 19.5 GHz ~ 22 GHz대역에서 사용가능한 8W급 전력증폭기를 3단으로 설계 및 제작하여 특성 평가한 과정을 기술하였다. 제작된 전력증폭기 GaN MMIC는 3단으로 구성된 HEMT(High Electron Mobility Transistor)들로 이루어 졌으며 증폭기의 첫 번째단 게이트 폭은 $8{\times}50{\times}2um$, 두 번째단 게이트폭은 $8{\times}50{\times}4um$, 마지막단인 출력단의 게이트 폭은 $8{\times}50{\times}8um$의 구조로 이루어 졌다. 0.15 um GaN 공정으로 제작된 전력 증폭기 MMIC의 사이즈는 $3,400{\times}3,200um^2$ 이고 주파수 19.5 GHz ~ 22 GHz대역에서 입력 전압 20 V 일 때, 소신호 및 대신호 측정 결과 소신호 이득 29.6 dB 이상, 입력정합 최소 -8.2 dB, 출력정합 -9.7 dB, 최소 39.1 dBm의 출력전력, 최소 25.3%의 전력 부가 효율을 나타내었다. 따라서 설계 및 제작된 전력증폭기 MMIC는 Ka대역 위성통신 탑재체의 하향링크에 사용이 가능할 것으로 판단된다.

전파 망원경 수신기 전단부용 극저온 22 GHz 대역 저잡음 증폭기 모듈 설계 및 제작 (Design and Fabrication of the Cryogenically Cooled LNA Module for Radio Telescope Receiver Front-End)

  • 오현석;이경임;양승식;염경환;제도흥;한석태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.239-248
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    • 2006
  • 본 논문에서는 pHEMT(pseudo-morphic High Electron Mobility Transistor)로 구성된 저잡음 증폭기 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)를 이용하여 극저온에서 동작하는 전파 망원경 수신기 전단부용 22 GH2 대역 저잡음 증폭기 모듈을 설계, 제작하였다. pHEMT MMIC 선정에는, 극저온에서의 동작이 입증된 pHEMT 공정을 사용하여 제작된 저잡음 증폭기 MMIC를 선택하였다. 선정된 2개의 MMIC는 박막(thin film) 세라믹 기판에 장착하여 모듈화 하였다. 모듈화 시 하우징(housing)과 캐리어(carrier) 사이의 간극을 제거하고 전파 흡수체를 사용하여 불필요한 구조에 의한 발진을 제거하였다. 또한 커넥터와 기판 사이의 부정합으로 나타나는 잡음 및 이득의 열화를 리본 조정을 통해 개선시켜 상온에서 최적의 성능을 가지도록 했다. 제작된 증폭기 모듈은 상온에서 $21.5{\sim}23.5GHz$ 대역 내 이득 $35dB{\pm}1dB$, 잡음지수 $2.37{\sim}2.57dB$를 보였다. 제작된 증폭기는 헬륨 냉각기를 이용하여 $15^{\circ}K$로 냉각 후 측정 결과, 대역 내에서 이득 35 dB 이상, 잡음온도 $28{\sim}37^{\circ}K$를 얻었다.

AlGaN/GaN Based Ultra-wideband 15-W High-Power Amplifier with Improved Return Loss

  • Jeong, Jin-Cheol;Jang, Dong-Pil;Shin, Dong-Hwan;Yom, In-Bok;Kim, Jae-Duk;Lee, Wang-Youg;Lee, Chang-Hoon
    • ETRI Journal
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    • 제38권5호
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    • pp.972-980
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    • 2016
  • An ultra-wideband microwave monolithic integrated circuit high-power amplifier with excellent input and output return losses for phased array jammer applications was designed and fabricated using commercial $0.25-{\mu}m$ AlGaN/GaN technology. To improve the wideband performance, resistive matching and a shunt feedback circuit are employed. The input and output return losses were improved through a balanced design using Lange-couplers. This three-stage amplifier can achieve an average saturated output power of 15 W, and power added efficiency of 10% to 28%, in a continuous wave operation over a frequency range of 6 GHz to 18 GHz. The input and output return losses were demonstrated to be lower than -15 dB over a wide frequency range.

W-CDMA 단말기용 고효율 다중 모드 Balanced 전력증폭기 (A Highly Efficient Multi-Mode Balanced Power Amplifier for W-CDMA Handset Applications)

  • 김운하;박성환;박홍종;권영우;김정현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.606-612
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    • 2012
  • W-CDMA 단말기에 적용 가능한 고효율 다중 모드 balanced 전력증폭기 구조를 제안하였다. 제안된 전력증폭기는 2단 증폭기로 구성되었고, 낮은 전력 영역 및 중간 전력 영역에서 효율을 증가시키기 위해 stage-bypass 기법과 부하 임피던스 스위칭 기법이 적용되었다. 이를 통해 4가지의 고효율 전력 모드를 구현하였으며, 제안된 구조를 실험적으로 검증하기 위해 GaAs HBT 전력증폭기를 설계 및 제작하였고, 측정하였다.

0.25 ${\mu}m$ T형 게이트 P-HEMT 제작 및 특성 평가와 MMIC 저잡음 증폭기에 응용 (Fabrication and characterization of the 0.25 ${\mu}m$ T-shaped gate P-HEMT and its application for MMIC low noise amplifier)

  • 김병규;김영진;정윤하
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권1호
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    • pp.38-46
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    • 1999
  • 본 논문에서는 0.25${\mu}m$ T형 게이트 P-HEMT의 제작 및 특성 평가를 하였고, 제작된 P-HEMT를 X-밴드용 3단 MMIC 저잡음 증폭기 설계에 응용하였다.제작된 P-HEMT의 DC 특성은 최대 외인정 전달 컨덕턴스가 400mS/mm이고, 최대 드레인 전류는 400mA/mm이었다. RF 및 잡음 특성은 전류 이등 차단 주파수($f_T$)가 65GHz이고, 주파수 9GHz에서 최소 잡음 지수는 0.7dB, 관련 이득은 14.8dB이었다. 이때의 바이어스 조건은 Vds가 2V이고, Ids는 60%Idss이었다. 저잡음 증폭기 설계에 있어서, 회로 Topology는 인덕턴스 직렬 궤환(Series Feedback)으로 쇼토 스터브(Short Stub)를 사용하였다. 이때 최적의 쇼트 스터브 길이를 찾기 위해, 직렬 궤환에 의한 잡음 지수와 이득 특성, 그리고 안정성에 대한 영향을 조사하였다. 설계된 회로의 특성은 주파수 8.9-9.5GHz에서 이득이 33dB이상, 잡음 지수가 1.2dB이하, 그리고 입출력 반사 계수가 각각 15dB와 14dB이하로 우수한 성능을 보였다. 따라서 제작된 소자가 고이득 X-밴드용 저잡음 증록기에 매우 적합한 소자임을 확인할 수 있었다.

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MHEMT를 이용한 광대역 특성의 밀리미터파 Cascode 증폭기 연구 (Research on Broadband Millimeter-wave Cascode Amplifier using MHEMT)

  • 백용현;이상진;백태종;최석규;윤진섭;이진구
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권4호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • 본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 광대역 특성을 갖는 MHEMT (Metamorphic High Electron Mobility Transistor) cascode 증폭기를 설계 및 제작하였다. Cascode 증폭기 제작을 위해 먼저 $0.1{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT를 설계 및 제작하였다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도가 670 mA/mm이고, 최대 전달컨덕턴스(gm)는 688 mS/mm이며, 주파수 특성으로 전류이득 차단 주파수($f_T$)는 139 GHz, 최대 공진 주파수($f_{max}$)는 266 GHz의 특성을 나타내었다. 설계된 cascode 증폭기는 회로의 발진을 막기 위해서 저항과 캐패시터를 commom gate 소자의 드레인이 병렬로 연결하였다. Cascode 증폭기는 CPW (Coplanar Waveguide) 전송선로를 이용하여 광대역 특성을 얻을 수 있도록 정합회로를 설계하였다. 설계된 증폭기는 본 실험실에서 개발된 MHEMT MMIC 공정을 이용해 제작되었다. 제작된 cascode 증폭기의 측정결과, 3 dB 대역폭이 20.76$\sim$71.13 GHz로 50.37 GHz의 넓은 대역 특성을 얻었으며, 대역내에서 평균 7.07 dB 및 30 GHz에서 최대 10.3 dB의 S21 이득 특성을 나타내었다.

바이어스 효과를 포함하는 GaAs MESFET의 새로운 비선형 채널전류 모형 (A new MeSFET channel current model including bias-dependent dispersion effect)

  • 노태문;김영식;김영웅;박위상;김범만
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권4호
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    • pp.17-26
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    • 1997
  • A enw channel current model of GaAs MeSFET suitagle for applications to microwave CAD has been developed. The current model includes the bias-dependent frequency dispersion effects and its parameters are extracted from the pulsed I-V measurements at several quiescent bias points. The model is verified by applying to the nonlinear circuit designs of power amplifier and MMIC mixer.

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SOM을 이용한 DBS위성통신용 LNB Downconverter의 설계 (A Design of Monolithic LNB Downconverter Using Self Oscillating Mixer for DBS Application)

  • 조재현;양홍선;박창열;박정호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.435-438
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    • 2002
  • A design of Ku-band(11.7~12.20Hz) monolithic microwave integrated circuit(MMIC) low noise block(LNB) downconverter using self oscillating mixer (SOM) for direct broadcast satellite(DBS) application is presented The proposed LNB downconverter is composed of low noise amplifier(LNA), image reject filter(IRF), SOM , low pass filter(LPF). The conversion gain is 30dB , VSn is less than 1.7: 1 and overall noise figure is less than 1.2dB.

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