본 논문에서는 cascode 하모닉 발생기를 이용하여 고변환이득 특성의 밀리미터파 subharmonic 믹서를 설계 및 제작하였다. 밀리미터파 subharmonic 믹서는 0.1 ㎛ GaAs PHEMT와 CPW 라이브러리를 이용하여 설계되었다. 설계된 cascode 하모닉 발생기의 출력 특성 측정결과, 14.5 GHz의 신호를 10 dBm 전력으로 인가하였을때, 1차, 2차 및 4차 하모닉 성분은 각각 -21.62 dBm, -32.65 dBm 및 -13.45 dBm의 결과를 얻어 가장 큰 4차 하모닉 성분을 얻었으며, 제작된 밀리미터파 subharmonic 믹서의 측정결과 14.5 GHz LO 신호를 13 dBm의 크기로 입력하였을 때 3.4 dB의 높은 변환이득 특성을 얻었다. 또한 -53.6 dB의 LO-to-IF, -46.2 dB의 우수한 LO-to-RF 격리 특성을 나타내었다. 제작된 밀리미터파 subharmonic 믹서는 기존에 발표된 밀리미터파 대역의 subharmonic 믹서에 비해 가장 높은 변환이득 특성을 나타내었다.
본 논문에서는 0.1 ㎛ GaAs PHEMTs MIMIC 공정을 이용하여 V-band에서 사용 가능한 고 성능의 sub-harmonic mixer를 제안하였다. LO신호의 n차 하모닉 성분을 이용하기 위해서는 LO신호 전력의 필연적인 감쇠가 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 본 논문에서는 주파수를 혼합하기 위한 APDP(anti-parallel diode pair) 구조에 0.1 ㎛ PHEMT (pseudomorphic high electron mobility transistors)를 각 단에 연결시켜 LO 신호의 4차 성분을 이용하는데 있어 주요한 성능 향상을 이루었다. PHEMT 다이오드 와 PHEMT를 0.1 ㎛의 게이트 길이를 갖는 동일 공정을 통하여 구현하였고 CPW (Coplanar Waveguide) 라이브러리를 개발하여 제안된 회로를 설계하였다. 또한 상대적으로 낮은 주파수의 출력 IF 단에는 출력 주파수의 선택성을 좋게 하기 위하여 Lumped 소자를 이용하여 정합회로를 구성하여 RF 입력 신호와 LO 신호의 출력단 유입을 억제하였다. 제작된 sub-harmonic mixer의 특성을 측정한 결과 입력 RF 주파수가 60.4 ㎓, LO 주파수가 14.5 ㎓일 때, 0.8 ㏈의 변환이득 특성을 얻었으며, LO-to-IF, LO-to-RF 격리 특성을 측정한 결과 동작영역에 걸쳐 50 ㏈ 이상의 높은 격리 특성을 나타내었다.
In this paper, a high gain-broad bandwidth MMIC distributed amplifier was designed using cascaded single section distributed amplifier configuration. The PHEMT for this studies was fabricated at our lab The PHEMT has a 0.2 $\mu\textrm{m}$ gate length. a 80 $\mu\textrm{m}$ unit gate width and 4 gate fingers. A designed MMIC amplifier have higher S$\sub$21/ gain than the common distributed amplifier using the same number of active devices. From the simulated result, we obtained that the S$\sub$21/ gain of DC ∼ 20 GHz bandwidth was 15.6 dB and flatness was ${\pm}$0.9 dB, and input and output reflection coefficient were lower than -8 dB. The simulated gain shows an improvement 7.3 dB compared with those of conventional distributed amplifier. And the chip size is 2.0 ${\times}$ 1.2 $\textrm{mm}^2$.
In this paper, we proposed a new type SIR bandpass filter using DAML. This filter is consisted of 2 layers with MEMS resonator layer and CPW feed line. DAML ring resonator is elevated with $10\;{\mu}m$ height from GaAs substrate. Using MEMS processing, we are able to realize SIR bandpass filter easily. Furthermore it is useful to integrate on conventional MMICs because it has CPW interfaces and ring resonator is isolated from substrate by air-gap. We optimized and measured the results that $S_{21}$ attenuation at rejected band is over 15 dB, insertion loss is inside the limit of 3 dB, and relative bandwidth is about 10 % at 60 GHz
Kim, Sung-Chan;Kim, Jin-Sung;Kim, Byeong-Ok;Shin, Dong-Hoon;Rhee, Jin-Koo;Kim, Do-Hyun
대한전자공학회:학술대회논문집
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대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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pp.1062-1065
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2002
We demonstrate the MMIC(monolithic microwave integrated circuit) frequency doublers generating stable and low-cost 29 ㎓ local oscillator signals from 14.5 ㎓ input signals. These devices were designed and fabricated by using the MMIC integration process of 0.1 $\mu\textrm{m}$ gate-length PHEMTs (pseudomorphic high electron mobility transistors). The measurements showed S$\_$11/ of -9.2 dB at 14.5 ㎓, S/sub22/ of -18.6 dB at 29 ㎓ and a minimum conversion loss of 18.2 dB at 14.5 ㎓ with an input power of 6 dBm. The fundamental signal of 14.5㎓ was suppressed below 15.2 dBc compared with the second harmonic signal at the output port, and the isolation characteristics of the fundamental signal between the input and the output port were maintained above 30 dB in the frequency range of 10.5 ㎓ to 18.5 ㎓.
With the advent of ubiquitous age, the high quality dielectric materials have been required for the wireless communications available to the millimeterwave as well as microwave frequencies. The utilizable region for the frequency has been expanding to the millimeter-wave region because of the shortage of radio frequency (RF) resources. These high frequencies would be expected for ultra high speed LAN, ETS and car anti-collision system on the intelligent transport system (ITS) and so on. Silicates are good candidates for microwave/millimeterwave dielectrics, because of their low dielectric constant ${\epsilon}_r$ and high quality factor (High Q). Forsterite ($Mg_2SiO_4$) is one of the silicates with low ${\epsilon}_r$ of 6.8 and Q f of 240000 GHz. In this paper, we reviewed following three categories for synthesis of forsterite: (1) Synthesis of high Q forsterite (2) Adjust the temperature coefficient of resonant frequency $TC_f$ (3) Diffusion of $SiO_{4^-}$ and Mg-ions on the formation of forsterite.
본 논문은 밀리미터파 OFDM 무선 랜 시스템의 ACPR(Adjacent Channel Power Ratio)영향을 모델링을 통하여 분석하였다. 전력 증폭기, 시스템 시뮬레이션기술을 분석하기 위하여 AM-to-PM 모델링을 사용하였다. 전력 증폭기 ACPR은 OFDM 변조(modulation)를 이용하여 시뮬레이션하였다. 증폭기의 back-off 값은 요구되는 ACPR을 만족시키며, ACPR감소치는 모델링한 AM-to-PM의 왜곡과 측정한 AM-to-PM의 왜곡을 이용하여 예측이 가능하였다.
본 논문에서는 ETRI의 0.5 ㎛ MESFET 공정을 이용하여 광대역 MMIC 2단 증폭기를 설계 및 제작하였다. 정합회로에 의한 보상 방법(Compensated matching network)을 응용하여 2단 증폭기에서 첫 번째 단과 두 번째 단의 이득 특성이 서로 보상되도록 설계하여 광대역 특성을 얻을 수 있었으며, 일반적인 광대역 증폭기가 넓은 대역폭과 낮은 이득 및 출력 전력을 갖지만 본 논문에서는 compensated matching network를 이용하여 넓은 대역폭뿐만 아니라 높은 이득 특성을 얻었다. 제작된 광대역 증폭기의 측정결과, 1.1∼2.8 ㎓의 대역폭을 가졌으며 S/sub 21/ 이득은 11.1±0.3 ㏈를 얻었다. 전력 특성의 경우 2.4 ㎓에서 입력전력이 4 ㏈m일 때 P1㏈는 12.6 ㏈m을 얻었다.
군사적인 용도로 사용 중인 탐지레이더는 사용대역이 점점 광대역화 되고 있으며 최근에는 Millimeter-Wave 영역까지 확장되고 있다. 탐지를 목적으로 하는 군사용 레이더의 Millimeter-Wave 사용대역은 대부분이 35 GHz와 94 GHz 영역이기 때문에 탐지 회피를 위한 전파흡수체의 설계는 필수적인 문제라 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 94 GHz 대역의 전파흡수체를 10 dB 이상의 흡수능을 가지도록 개발하기 위하여 연구를 진행하였으며, FDTD를 이용해 시뮬레이션 결과를 토대로 94 GHz 대역의 전파흡수체를 제작한 결과, 조성비 Binder(CPE 외 additional material) : Carbon=70 : 30 wt.%, 두께 0.7 mm에서 14 dB 이상의 흡수능을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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