• 제목/요약/키워드: RF Impedance Matching

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GaAs MMIC상에서 주기적으로 천공된 홀을 가지는 접지 금속막 구조를 이용한 전송선로 특성연구 및 코프레너 선로를 이용한 온칩 초소형 임피던스 변환기에의 응용 (A Study on Characteristics of the Transmission Line Employing Periodically Perforated Ground Metal on GaAs MMIC and Its Application to Highly Miniaturized On-chip Impedance Transformer Employing Coplanar Waveguide)

  • 윤영
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권8호
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    • pp.1248-1256
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    • 2008
  • In this paper, basic characteristics of transmission line employing PPGM (periodically perforated ground metal) were investigated using theoretical and experimental analysis.According to the results, unlike the conventional PBG (photonic band gap) structures, the characteristic impedance of the transmission line employing PPGM structure showed a real value, which exhibited a very small dependency on frequency. The transmission line employing PPGM structure showed a loss (per quarter wave length) higher by $0.1{\sim}0.2\;dB$ than the conventional microstrip line. According to the investigation of the dependency of RF characteristic on ground condition, the RF characteristic of the transmission line employing PPGM structure was hardly affected by the ground condition in the frequency lower than Ku band, but fairly affected in the frequency higher than Ku band, which indicated that coplanar waveguide employing PPGM structure was optimal for RF characteristic and reduction of size. Considering above results, impedance transformer was developed using coplanar waveguide with PPGM structure for the first time, and good RF characteristics were observed from the impedance transformer. In case that {\lambda}/4$ impedance transformer with a center frequency of 9 GHz was fabricated for a impedance transformation from 20 to10 {\Omega}$, the line width and length were 20 and $500\;{\mu}m$, respectively, and its size was only 0.64 % of the impedance transformer fabricated with conventional microstrip lines. Above results indicate that the transmission line employing PPGM is a promising candidate for a development of matching and passive elements on MMIC.

기체레이저의 여기를 위한 용량결합고주파(ccrf) 방전시스템 (Capacitively Coupled Radio Frequency Discharge System for Excitation of Gas Laser)

  • 최상태
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.19-26
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    • 2006
  • 용량결합고주파(ccrf)방전은 홀로우음극방전이나, 직류방전에 비해서 방전관의 구조가 간단하고 균질한 플라즈마를 발생시키는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 ccrf-방전을 기체레이저의 여기에 적용하기 위한 목표를 가지고 방전시스템을 선계, 제작하여 연속운전의 균질한 방전을 실현하였다. 13.56[MHz]의 rf-전력을 방전 내부로 효율적으로 결합하기 위해서 내부직경 5[mm]의 레이저방전관에 특수하게 제작된 rf-전극을 사용하였다. 또한 방전관의 임피던스가 rf-발생기의 풀력저항 50[$\Omega$]에 정합을 이루는 임피던스 정합회로를 개발하였다.

MMIC용 온칩 정합 소자에의 응용을 위한 주기적 배열 다이오드 구조를 이용한 전압 제어형 전송 선로 (Voltage-Controlled Artificial Transmission Line Employing Periodically Loaded Diodes for Application to On-Chip Matching Components on MMIC)

  • 윤영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.7-14
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다이오드를 주기적으로 배열한 구조를 이용한 전압 제어형 전송 선로를 제안한다. 주기적 다이오드 선로 구조를 이용한 전송 선로의 경우, 주기적인 용량에 의해 종래의 전송 선로에 비해 선로 파장이 대폭 축소되며, 인가 전압을 조절하여 전송 선로의 특성 임피던스를 쉽게 제어할 수 있다. 구체적으로는, GaAs MMIC상에 선로 폭 $20{\mu}m$인 전송 선로에 주기적으로 배열된 다이오드가 접속된 경우, $0{\sim}1.05V$ 사이의 전압 조정에 의해 $80{\sim}20{\Omega}$ 범위의 특성 임피던스 조절이 가능하며, 20 GHz에서의 선로 파장이 종래의 전송 선로가 5.3mm인 반면, 주기적 다이오드 선로 구조의 경우에는 선로 파장이 1.5mm 밖에 되지 않는다. 그리고, 본 논문에서는 주기적 다이오드 선로 구조를 이용하여 K 밴드 정합용 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 GaAs MMIC상에 온칩으로 제작하였다. 상기 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 사용하는 경우, $0.25{\sim}0.75V$ 사이의 전압 조정에 의해 $30{\sim}100{\Omega}$의 다양한 범위의 임피던스를 가지는 RF 소자간의 임피던스 정합이 가능하다.

Helical Resonator 배열을 통한 대면적 고밀도 Plasma Source (Preparation of Large Area Plasma Source by Helical Resonator Arrays)

  • 손민영;김진우;박세근;오범환
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.282-285
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    • 2000
  • Four helical resonators are distributed in a 2 ${\times}$ 2 array by modifying upper part of the conventional reactive ion etching(RIE) type LCD etcher in order to prepare a large area plasma source. Since the resonance condition of the RF signal to the helical antenna, one RF power supply is used for delivering the power efficiently to all four helical resonators without an impedance matching network Previous work of 2 ${\times}$ 2array inductively coupled plasma(ICP)requires one matching circuit to each ICP antenna for more efficient power deliverly Distributions of ion density and electron temperature are measured in terms of chamber pressure, gas flow rate and RF power . By adjusting the power distribution among the four helical resonator units, argon plasma density of higher than 10$\^$17/㎥ with the uniformity of better than 7% can be obtained in the 620 ${\times}$ 620$\textrm{mm}^2$ chamber.

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직렬 연결 RF-DC 변환기의 변환효율에 관한 연구 (Study on conversion efficiency of RF-DC converter with series diode)

  • 최기주;황희용
    • 산업기술연구
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    • 제30권A호
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    • pp.69-73
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    • 2010
  • In this paper, we designed the RF-DC converter used in wireless power transmission system and studied how to design the RF-DC converter of high conversion efficiency. The RF-DC converter operate at 2.45GHz and the diode is connected with series. The RF-DC converter uses shorted stub for DC loop and matching. We can divide the RF-DC converter circuit into four blocks. The reflection coefficients between the blocks were optimized for the maximum conversion efficiency at 0 dBm input power and $1300{\Omega}$ load impedance. The final design of the RF-DC converter has a 52 percent conversion efficiency.

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Development of the DC-RF Hybrid Plasma Source

  • 김지훈;천세민;강인제;이헌주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.213-213
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    • 2011
  • DC arc plasmatron is powerful plasma source to apply etching and texturing processing. Even though DC arc plasmatron has many advantages, it is difficult to apply an industry due to the small applied area. To increase an effective processing area, we suggest a DC-RF hybrid plasma system. The DC-RF hybrid plasma system was designed and made. This system consists of a DC arc plasmatron, RF parts, reaction chamber, power feeder, gas control system and vacuum system. To investigate a DC-RF hybrid plasma, we used a Langmuir probe, OES (Optical emission spectroscopy), infrared (IR) light camera. For RF matching, PSIM software was used to simulate a current of an impedance coil. The results of Langmuir probe measurements, we obtain a homogeneous plasma density and electron temperature those are about $1{\times}1010$ #/cm3 and 1~4 eV. The DC-RF hybrid plasma source is applied for plasma etching experimental, and we obtain an etching rate of 10 ${\mu}m$/min. through a 90 mm of reaction chamber diameter.

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RF 플라즈마를 사용하는 공정장비의 임피던스 정합특성 개선에 관한 연구 (A study of improving impedance matching characteristic for process equipment of using RF plasma)

  • 설용태;박성진;이의용
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.221-223
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    • 2004
  • 본 논문에서는 RF 플라즈마를 사용하는 공정장비의 임피던스 정합 특성 개선을 위해 RF Match 제어단의 제어 알고리즘과 하드웨어의 디지털화 방안에 대한 연구를 수행하였다. 개발된 제어단은 최적의 동작성능을 위하여 멀티 프리셋, 이득제어 기능 등 부가기능을 갖도록 설계/제작하였고, 또한 LCD 모듈의 설치를 통하여 RF Match의 실시간 상태 파악이 가능하도록 하였다. 개발된 제어단에 대한 실험결과로부터 RF 전력의 over/under shoot, 플라즈마 플리커 등의 현상이 제거되었고, 정합시간이 크게 단축되었음을 알 수 있었다.

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마이크로파대 고출력 트란지스터 증폭기의 설계와 시작 (Design and Fabrication of S-band Ultra High Power Transistorized Amplifier)

  • 심재철;김종련
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.7-14
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    • 1977
  • 주로 TWT로 사용되어 오던 2GHz 대 고출력증식기를 근래 개발되어 시판되기 시작한 microwave bipolar transistor를 사용하여 설계 제작하였다. 특히 고출력을 얻을 목적으로 balanced amplifier로 구성하였으며 microstripline을 사용해서 우수한 impedance정합효과를 얻었다. RF출력의 divider 및 combiner로서는 제작상의 편의를 감안해서 stripline directional coupler방식을 채택했으며 이것은 quadrature hybrid coupler로서 좋은 동작특성을 보였다. 직접 실용화를 감안해서 설계, 시작된 본 마이크로파 트랜지스터 증폭기는 측정결과 RF출력 14watt, 이득 14dB, 편파수대역폭 180MHz, 효율 40%의 우수한 종합특성을 얻었다.

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X-대역 GaN HEMT Bare-Chip 펄스-전압 펄스-RF 수동 로드-풀 측정 (Pulsed-Bias Pulsed-RF Passive Load-Pull Measurement of an X-Band GaN HEMT Bare-chip)

  • 신석우;김형종;최길웅;최진주;임병옥;이복형
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.42-48
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    • 2011
  • 본 논문에서는 GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor) bare-chip을 이용하여 X-대역에서 수동로드 풀(Passive load-pull)을 수행하였다. 열로 인한 특성 변화가 최소화 된 동작 조건을 얻기 위해 드레인 바이어스 전압과 입력 RF 신호를 펄스로 인가하였다. 전자기장 시뮬레이션과 회로 시뮬레이션을 병행하여, 와이어 본딩 효과를 고려하여 드레인 경계면에서의 정확한 임피던스 정합 회로를 구현하였다. 임피던스를 변화시키기 위해 마이크로스트립 라인 스터브의 길이가 조절 가능한 회로를 설계하였다. 펄스 로드 풀 실험 결과 8.5 GHz에서 9.2 GHz 대역에서 최대 42.46 dBm의 출력 전력을 얻었으며, 58.7%의 드레인 효율 특성을 얻었다.

Dual-Gate MESFET를 이용한 분포형 주파수 혼합기의 설계 (Design of a Distributed Mixer Using Dual-Gate MESFET's)

  • 오양현;안정식;김한석;이종악
    • 전기전자학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.15-23
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    • 1998
  • 본 논문에서는 DGFET를 이용한 초고주파용 분포형 믹서가 연구되었다. 분포형 믹서 회로는 게이트, 드레인 전송선로와 입, 출력단에서 정합회로 및 DGFET들로 구성된다. RF와 LO신호가 각 게이트 전송선로의 입력 단에 인가되면, DGFET의 전달 컨덕턴스를 통해 드레인 전송선로로 전달되며, 각 드레인단의 출력된 신호들은 설계에 따라 동위상으로 더해지게 되고, 이러한 형태의 믹서는 변환이득을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 각 소자의 임피던스가 전송선로에 흡수되므로 초광대역을 특성을 갖는다. 또한, 보다 높은 주파수까지 광대역 특성을 갖게 하기 위해서 각 전송선로의 입 출력 단에 m-유도 영상 임피던스 개념을 도입하여 입 출력 단을 정합 하였다, 이러한 분포형 믹서를 마이크로스트립 기판 위에 설계 및 제작하였고 광대역 특성 및 변환이득, RF/LO 분리도 등을 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다.

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