• 한국통신학회논문지
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• 제36권10A호
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• pp.847-851
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• 2011

본 논문에서는 밀리미터파 응용에서 사용 가능한 우수한 성능의 MMIC (Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) star 혼합기를 구현하였다. MMIC star 혼합기를 구현하기 위하여 PHEMT (pseudomorphic high electron mobility transistor) 공정 기반의 소오스와 드레인 단자를 연결한 쇼트키 (Schottky) 다이오드를 사용하였다. 혼합기의 측정 결과 LO 주파수가 75 GHz이며 전력이 10 dBm 인 경우, 81 GHz에서 86 GHz의 RF 주파수 범위에서 평균 13 dB의 변환손실 특성을 얻었다. RF-LO 격리도 특성은 30 dB 이상의 결과를 얻었으며 약 4 dBm의 P1 dB 특성을 얻었다. 전체 칩의 크기는 0.8 mm ${\times}$ 0.8 mm이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권6호
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• pp.67-74
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• 2005

본 논문에서는 branch line coupler과 $\lambda$/4 전송라인을 이용하여 W-band MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) single-balanced 믹서를 설계 및 제작하였다. Single-balanced 믹서의 설계를 위해 branch line coupler와 $\lambda$/4 전송라인 이용한 94 GHz 발룬 회로를 설계하였으며, 시뮬레이션 결과 94 GHz에서 반사계수는 -27.9 dB를 얻었으며, coupling은 4.26 dB, thru 특성은 -3.77 dB의 결과를 얻었다. 격리도와 위상차는 94 GHz에서 각각 23.5 dB 및 $180.2^{\circ}$의 결과를 얻었다. MIMIC single-balanced 믹서는 0.1 $\mu$m InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT (High Electron Mobility Transistor) 다이 오드를 이용하여 설계 및 제작되었다. 제작된 MHEMT는 fT는 189 GHz, fmax는 334 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 설계된 믹서는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용해 제작되었다. 94 GHz MIMIC single-balanced 믹서의 측정결과 변환손실 특성은 94 GHz에서 23.1 dB의 특성을 나타내었으며, 입력 Pl dB는 10 dBm, 출력 Pl dB는 -13.9 dBm의 결과를 얻었다. Single-balanced 믹서의 LO-RF 격리도는 94.19 GHz에서 45.5 dB의 높은 LO-RF 격리도 특성을 나타내었다. 본 논문에서 설계 및 제작된 W-band MIMIC Single-balanced 믹서는 기존의 밀리미터파 대역 믹서와 비교하여 높은 LO-RF 격리도 특성을 나타내었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.79-82
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• 2017

본 논문에서는 밀리미터파 포락선 검파기를 이용한 무선통신시스템을 제안하였다. 송신기는 쇼트키 다이오드 기반의 서브 하모닉 믹서를 이용하였으며, 수신기는 밀리미터파 포락선 검파기를 이용하였다. 송신기는 쇼트키 다이오드 서브 하모닉 믹서, 주파수 3배기, 혼안테나로 구성되며, 수신기는 혼안테나, 밀리미터파 포락선 검파기, 저역통과필터, 베이스 밴드 증폭기, 리미팅 증폭기로 구성된다. 1.485 Gbps, 300 GHz에서 아이 다이어그램 (eye-diagram) 측정 결과 에러 프리 (error-free)로 아주 좋은 성능을 보였다. 헤테로다인 수신기에 비해 통신 거리는 줄었으나, 소형 경량화 제작이 가능하다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.857-860
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• 2005

We reported 94 GHz, low conversion loss, and high isolation single balanced active-gate mixer based on 70 nm gate length InGaAs/InAlAs metamorphic high electron mobility transistors (MHEMTs). This mixer showed that the conversion loss and isolation characteristics were 2.5 ${\sim}$ 2.8 dB and under -30 dB, respectively, in the range of 93.65 ${\sim}$ 94.25 GHz. The low conversion loss of the mixer is mainly attributed to the high-performance of the MHEMTs exhibiting a maximum drain current density of 607 mA/mm, a extrinsic transconductance of 1015 mS/mm, a current gain cutoff frequency ($f_t$) of 330 GHz, and a maximum oscillation frequency ($f_{max}$) of 425 GHz. High isolation characteristics are due to hybrid ring coupler which adopted dielectric-supported air-gapped microstrip line (DAML) structure using surface micromachined technology. To our knowledge, these results are the best performance demonstrated from 94 GHz single balanced mixer utilizing GaAs-based HEMTs in terms of conversion loss as well as isolation characteristics.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.753-759
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• 2005

본 논문에서는 표면 MEMS 기술을 이용하여 제작된 $180^{\circ}$ 하이브리드 결합기가 집적된 60 GHz 대역의 단일평형 혼합기를 설계$\cdot$제작하였다. 혼합기에 사용된 $180^{\circ}$ 하이브리드 결합기는 substrate에 의한 dielectric loss를 최소화하기 위하여 polyimide dielectric을 지지대로 사용하여 신호선이 공기 중에 떠 있는 형태의 마이크로스트립 라인을 이용하여 설계하였으며, 이때 지지대의 높이는 $10{\mu}m$이고 면적은 $20{\mu}m{\times}20{\mu}m$을 사용하였다. 제작된 혼합기 의 측정 결과, LO 주파수가 58 GHz에서 LO power가 7.2 dBm 57 GHz에서 RF power가 -15 dBm 일 때, 15.5 dB의 변환 손실과 -40 dB의 RF-LO isolation 특성을 얻었다. 본 논문에서 제안된 혼합기는 RF MEMS 수동 소자를 MMIC와 집적화 함으로써 칩 성능의 감소 없이 크기를 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제10권4호
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• pp.316-321
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• 2010

This paper presents a novel fourth harmonic mixer with new structure. The traditional 3-ports fourth harmonic mixer and the novel fourth harmonic mixer are designed by ADS, HFSS and CST simulator. The mixers have been fabricated and tested. The size of the traditional 3-ports fourth harmonic mixer is $12{\times}15$ mm, and the best conversion loss is 18.7 dB according to the measurement. Since the traditional 3-port mixer size is too large to be ranked, we design a novel fourth harmonic mixer for imaging system. The width of the mixing module in the novel fourth harmonic mixer is only 3.65 mm, and this size is fully capable to meet the mixer unit space which is not greater than 5 mm. The simulation result shows that the mixer has good performance, and the experiment result shows that the best conversion loss of the novel fourth harmonic mixer is 16.3 dB at RF signal of 91.3 GHz.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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• pp.69-73
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• 2002

We have designed and fabricated a low-cost, V-band CPW receiver chip set using GaAs PHEMT technology for the application of millimeter-wave wireless communication systems. Low noise amplifiers and down-converters were developed for this chip set. The fabricated low noise amplifier showed an S$\sub$21/ gain of 14.9 ㏈ at 60 ㎓ and a noise figure of 4.1 ㏈ at 52 ㎓. The down-converter exhibited a high conversion gain of 2 ㏈ at the low LO Power of 0 ㏈m. This work demonstrates that the GaAs PHEMT technology is a viable low-cost solution for V-band applications.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제5권3호
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• pp.210-219
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• 2005

We report on a low-cost V-band wireless transceiver with no use of any local oscillator in the receiver block using a self-heterodyne architecture. V-band millimeter-wave monolithic IC (MMIC) modules were developed to demonstrate the wireless transceiver using coplanar waveguide (CPW) and GaAs PHEMT technologies. The MMIC modules such as the MMIC low noise amplifier (LNA), medium power amplifier (MPA) and the up/down-mixer were installed in the transceiver system. To interface the MMIC chips with the component modules for the transceiver system, CPW-to-waveguide fin-line transition modules of WR-15 type were designed and fabricated. The fabricated LNA modules showed a $S_{21}$ gain of 8.4 dB and a noise figure of 5.6 dB at 58 GHz. The MPA modules exhibited a gain of 6.9 dB and a $P_{1dB}$ of 5.4 dBm at 58 GHz. The conversion losses of the up-mixer and the down-mixer module were 14.3 dB at a LO power of 15 dBm, and 19.7 dB at a LO power of 0 dBm, respectively. From the measurement of V-band wireless transceiver, a conversion gain of 0.2 dB and a $P_{1dB}$ of 5.2 dBm were obtained in the transmitter block. The receiver block showed a conversion gain of 2.1 dB and a $P_{1dB}$ of -18.6 dBm. The wireless transceiver system demonstrated a successful data transfer within a distance of 5 meters.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.575-578
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• 2005

We report on a low-cost V-band wireless transceiver with no use of any local oscillator in the receiver block using a self-heterodyne architecture. V-band Microwave monolithic IC (MMIC) modules were developed to demonstrate the wireless transceiver using coplanar waveguide (CPW) and GaAs PHEMT technologies. The MMIC modules such as the MMIC low noise amplifier (LNA), medium power amplifier (MPA) and the up/down-mixer were installed in the transceiver system. To interface the MMIC chips with the component modules for the transceiver system, CPW-to-waveguide fin-line transition modules of WR-15 type were designed and fabricated. The fabricated LNA modules showed a $S_{21}$ gain of 8.4 dB and a noise figure of 5.6 dB at 58 GHz. The MPA modules exhibited a gain of 6.9 dB and a $P_1$ $_{dB}$ of 5.4 dBm at 58 GHz. The conversion losses of the up-mixer and the down-mixer module were 14.3 dB at a LO power of 15 dBm, and 19.7 dB at a LO power of 0 dBm, respectively. From the measurement of V-band wireless transceiver, a conversion gain of 0.2 dB and a P $_{1dB}$ of 5.2 dBm were obtained in the transmitter block. The receiver block showed a conversion gain of 2.1 dB and a P $_{1dB}$ of -18.6 dBm. The wireless transceiver system demonstrated a successful data transfer within a distance of 5 meters.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.25-33
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• 2007

본 논문에서는 높은 격리특성과 광대역 특성을 갖고 IF 발룬을 필요로 하지 않는 94 GHz MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) single balanced cascode 믹서를 설계 및 제작하였다. 또한 믹서의 높은 격리특성과 광대역 특성을 위한 94 GHz 대역의 3 dB tandem 커플러를 설계 및 제작하였다. MIMIC single balanced cascode 믹서는 $0.1{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT(High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 설계 및 제작되었다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도 665 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(Gm)는 691 mS/mm를 얻었으며, RF 특성으로 $f_T$는 189 GHz, $f_{max}$는 334 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 94 GHz MIMIC 믹서의 개발을 위해 MHEMT의 비선형 모델과 CPW 라이브러리를 구축하였으며, 이를 이용하여 MIMIC 믹서를 설계하였다. 설계된 믹서는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용해 제작되었다. 94 GHz MIMIC single balanced cascode 믹서의 측정결과 변환손실 특성은 LO 신호의 크기가 10.9 dBm 일 때 94 GHz에서 9.8 dB의 양호한 특성을 나타내었다. 제작된 믹서의 LO-RF 격리도는 94 GHz에서 29.5 dB 그리고 100 GHz에서 39.5 dB의 측정 결과를 얻었다. 또한 제작된 믹서는 외부의 IF 발룬을 필요하지 않아 소형화가 가능하다. 본 논문에서 설계 및 제작된 94 GHz MIMIC single balanced cascode믹서는 기존의 balanced 믹서와 비교하여 높은 격리 특성을 나타내었다.