• 제목/요약/키워드: Reactance Matching

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2-6 GHz GaN HEMT Power Amplifier MMIC with Bridged-T All-Pass Filters and Output-Reactance-Compensation Shorted Stubs

  • Lee, Sang-Kyung;Bae, Kyung-Tae;Kim, Dong-Wook
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권3호
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    • pp.312-318
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    • 2016
  • This paper presents a 2-6 GHz GaN HEMT power amplifier monolithic microwave integrated circuit (MMIC) with bridged-T all-pass filters and output-reactance-compensation shorted stubs using the $0.25{\mu}m$ GaN HEMT foundry process that is developed by WIN Semiconductors, Inc. The bridged-T filter is modified to mitigate the bandwidth degradation of impedance matching due to the inherent channel resistance of the transistor, and the shorted stub with a bypass capacitor minimizes the output reactance of the transistor to ease wideband load impedance matching for maximum output power. The fabricated power amplifier MMIC shows a flat linear gain of 20 dB or more, an average output power of 40.1 dBm and a power-added efficiency of 19-26 % in 2 to 6 GHz, which is very useful in applications such as communication jammers and electronic warfare systems.

GaAs Hyperabrupt Junction 바랙터 다이오드와 리액턴스 정합을 이용한 Ka-Band 아날로그 위상변화기의 설계 (Design and fabrication of Ka-Band Analog Phase Shifter using GaAs Hyperabrupt Junction Varactor Diodes and Reactance Matching)

  • 조성익
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.521-526
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    • 2003
  • 본 논문에서는 Ka-band에 대한 반사형 아날로그 위상변화기의 설계 및 제작결과를 기술하였다. 큰 위상 변화를 가지기 위해서 병렬의 GaAs hyperabrupt junction 바랙터 다이오드와 리액턴스 정합 방법을 사용하였으며 이론적인 설계공식도 도출하였다. Ka-band에서는 조립과정도 중요하며 조립과정중 발생할 수 있는 기생성분을 최소화하기 위한 조립절차도 포함하였다. 제작결과는 Ka-Band에서 기존 것보다 큰 220$^{\circ}$$\pm$7$^{\circ}$ 가변의 위상변화와 삽입손실이 5 dB$\pm$1 dB를 가진 우수한 성능의 측정된 결과를 얻었다.

페이저도에 의한 임피던스 정합회로 설계 해석 (Design Analysis of Impedance Matching Circuit by Phasor Plot)

  • 원라경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권11호
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    • pp.1686-1696
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    • 2022
  • 본 논문에서 소개하는 페이저도에 의한 임피던스 정합회로 설계는 회로이론의 임피던스 삼각도에 기초한다. 정합회로 설계에 주어진 값들을 이용하여 페이저 도형의 작도를 통하여 설계하는 기법이다. 설계 패턴은 L형, 역L형, T형, 𝜋형을 기본으로, 미지의 리액턴스 소자를 페이저 도형을 통하여 결정한다. 본 논문에서는 입력과 출력포트가 순저항인 경우와 리액턴스를 갖는 경우의 몇 가지 사례에 대하여 설계하고 이를 직병렬 등가변환에 의하여 설계값을 검증하여 정합이 이루어짐을 확인하였다. 본 설계 기법은 입출력 위상이나 크기를 바로 파악할 수 있어 설계의 변경과 적용이 신속하여 주로 낮은 주파수 대역에서 적용이 기대된다.

고지향성 압전 트랜스듀서용 새로운 고효율 전력 증폭기 (New High-efficiency Power Amplifier System for High-directional Piezoelectric Transducer)

  • 김진영;김인동;문원규
    • 전기학회논문지
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    • 제67권3호
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    • pp.383-390
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    • 2018
  • Piezoelectric micro-machined ultrasonic transducers for highly directional speaker need DC bias voltage. Most existing power amplifiers are not suitable for use in highly directional transducers because they are based on AC. In addition, since the piezoelectric micro-machined ultrasonic transducer has a large capacitive reactance, the power efficiency of the power amplifier is very low. Thus this paper proposes a new high efficiency power amplifier with DC bias voltage. In addition, by designing a matching circuit to compensate the capacitive reactance of the micro-machined ultrasonic transducer, the power efficiency of the power amplifier increases. The operating characteristics of the proposed power amplifier was verified by an experimental prototype. The proposed power amplifier is expected to be widely used in designing and implementing other related power amplifiers.

네거티브 임피던스 변환기에 기반을 둔 저항성 V 다이폴 안테나의 논 포스터 임피던스 매칭 (NIC-Based Non-Foster Impedance Matching of a Resistively Loaded Vee Dipole Antenna)

  • 양혜민;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.597-605
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    • 2015
  • 네거티브 임피던스 변환기를 이용한 전기적 소형 안테나의 논 포스터 임피던스 매칭 방법을 제안한다. 사용한 안테나는 저항성 V 다이폴 안테나로써, 이 안테나는 급전점에서 매우 큰 입력 리액턴스를 가지기 때문에 반사손실이 매우 크다. 급전점에 장착하는 논 포스터 매칭 회로는 두 단의 네거티브 임피던스 변환기와 단 사이의 추가 커패시턴스로 이루어진다. 네거티브 임피던스 변환기는 연산 증폭기와 저항 소자를 사용하여 구현한다. 실제 사용하는 연산 증폭기의 유한 오픈 루프 이득을 고려한 임피던스를 분석하고, 설계에 적용하였다. 안테나 입력 임피던스를 포함한 전체 매칭 회로에 대해 안정성 검사를 수행하였고, 설계된 매칭 회로는 제작되어 실험으로 그 성능을 검증하였다. 임피던스 매칭 후의 저항성 V 다이폴 안테나의 입력 임피던스를 측정한 결과, 제안한 논 포스터 매칭 회로가 효과적으로 안테나의 입력 리액턴스를 줄이는 것을 확인하였다.

Forced Resonant Type EMI Dipole Antennas for Frequencies Below 80 MHz

  • Kim, Ki-Chai
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제2권1호
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    • pp.45-49
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    • 2002
  • This paper presents the basic characteristics of a forced resonant type EMI dipole antennas for frequencies below 80 MHz in which two reactance elements are used for the impedance matching at the fined point. The input impedance of the short dipole less than half-wavelength is controlled by the properly determined loading position and the value of loading reactance. The numerical results show that the small-sized EMI dipole antenna with loller antenna factors for frequencies below 80 MHz can be realized by the reactance loading. In case tole proposed center driven forced resonant type EMI dipole antenna with 0.3 λ length is loaded from the center, the input impedance is matched at feed line with 50 $\Omega$, and hence the antenna has lower factors in the frequency range of 30 to 80 MHz.

리액턴스 장하 강제 공진형 지향성 틸트 다이폴 안테나 소자 (Reactance Loaded Dipole Antennal Elements for Beam Tilting with Forced Resonance)

  • 김기채;권익승;서영석;박용완
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.278-285
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    • 2000
  • 본 논문에서는 급전점에서의 입력 임피던스 정합을 위해 리액턴스 소자를 이용한 지향성 틸트 다이폴 안테나 소자의 기본 특성을 검토하고 있다. 방사 지향성의 틸트는 급전점의 위치를 적절히 선돼하여 설현시키고, 틸트각 을 크게 변화시키지 않으면서 안테나를 강제적으로 공진시킬 수 있도록 리액턴스 소자를 장하시키고 있다. 수치 계산 결과, 방사 지향성의 틸트각을 크게 변화시키지 않으면서 강제공진을 취할 수 있도록 하기 위해서는 리액턴 스 소자를 급전점 부판에 장하시켜야 한다는 것을 확인할 수 있었다. 제안한 안테나의 길이를 $0,8\lambda$, 급전점을 $0.2\lambda$로 선택하였을 경우, 주 지향성의 틸트각은 57.7도가 얻어졌으며 전력이득은 최대 8,6 dB를 얻을 수 있었다.

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λ/64-spaced compact ESPAR antenna via analog RF switches for a single RF chain MIMO system

  • Lee, Jung-Nam;Lee, Yong-Ho;Lee, Kwang-Chun;Kim, Tae Joong
    • ETRI Journal
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    • 제41권4호
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    • pp.536-548
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    • 2019
  • In this study, an electronically steerable parasitic array radiator (ESPAR) antenna via analog radio frequency (RF) switches for a single RF chain MIMO system is presented. The proposed antenna elements are spaced at ${\lambda}/64$, and the antenna size is miniaturized via a dielectric radome. The optimum reactance load value is calculated via the beamforming load search algorithm. A switch simplifies the design and implementation of the reactance loads and does not require additional complex antenna matching circuits. The measured impedance bandwidth of the proposed ESPAR antenna is 1,500 MHz (1.75 GHz-3.25 GHz). The proposed antenna exhibits a beam pattern that is reconfigurable at 2.48 GHz due to changes in the reactance value, and the measured peak antenna gain is 4.8 dBi. The reception performance is measured by using a $4{\times}4$ BPSK signal. The measured average SNR is 17 dB when using the proposed ESPAR antenna as a transmitter, and the average SNR is 16.7 dB when using a four-conventional monopole antenna.

근거리 무선 통신을 위한 소형 선형 안테나의 실현 가능성 연구 (Feasibility study of a small linear antenna for near range wireless communications)

  • 한대현;심재륜;최영식
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.267-270
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    • 2000
  • The feasibility of small linear antenna for near range wireless communications was studied. The requirement of the system are frequency range 9∼12 MHz and antenna size 15 cm. The communication range is about 15 m. The antenna input impedance is very small radiation resistance and very large capacitive reactance. The lossless impedance matching is nearly impossible, therefore lossy matching is considered. The antenna has very low radiation efficiency. The near field calculation has a large uncertainty, but the results can be used as the guideline of a small linear antenna system for a near range wireless communication.

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초고주파 소자 실장을 위한 유전체를 이용하는 본딩와이어 기생 효과 감소 방법 (Reduction of the bondwire parasitic effect using dielectric materials for microwave device packaging)

  • 김성진;윤상기;이해영
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권2호
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    • pp.1-9
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    • 1997
  • For the reduction of parasitic inductance and matching of bonding wire in the package of microwave devices, we propose multiple bonding wires buried in a dielectric material of FR-4 composite. This structure is analyzed using the method of moments (MoM) and compared with the common bondwires and ribbon interconnections. The FR-4 composite is modelled by the cole-cole model which can consider the loss and the variation of the permittivity in a frequency. At 20 GHz, the parasitic reactance is reduced by 90%, 80%, 60% compared to those of a single bonding wire in air, double bonding wires in air and ribbon interconnection in air, respectively. Also, the new bondwire shows very good matching of 60.ohm characteristic impedance and has 15dB, 10dB, 5dB improvement of the return loss and 2.5dB, 0.7dB, 0.2dB improvement of the insertion loss compared to the common interconnections. This technique can minimize the parasitic effect of bondwires in microwave device packaging.

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