• 제목/요약/키워드: SPST

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GaAs MESFET을 이용한 MMIC SPST 스위치 설계 (Design of MMIC SPST Switches Using GaAs MESFETs)

  • 이명규;윤경식;형창희;김해천;박철순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권4C호
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    • pp.371-379
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    • 2002
  • 본 논문에서는 동작주파수 범위가 DC에서부터 3GHz인 MMIC SPST(Single Pole Single Throw) 스위치를 설계 및 제작하였다. 스위치 회로 설계에 앞서 성능을 정확히 예측하기 위하여 스위치 소자의 소신호 및 대신호 모델이 필요하며, 새로이 제안된 스위치 소자의 소신호 등가회로 모델 파라미터들은 측정된 5-파라미터로부터 최적화 기법을 사용하여 추출하였다. 이때 예측된 초기값과 경계구간을 사용함으로써 최적화 기법이 가지고 있는 문제점을 보완하였다. 대신호 모델은 측정된 DC 데이터로부터 경험식의 파라미터들을 추출함으로써 전류원을 모델링하였고, 드레인-소오스간 바이어스 전압을 변화시켜 측정한 5-파라미터로부터 채널 커패시턴스 값을 추출함으로써 전하 모델을 도출하였다. 이를 초고주파 회로 시뮬레이터에 적용하여 일반적인 직렬-병렬구조의 SPST 스위치와 격리도를 개선한 SPST 스위치를 설계하였으며, 개선된 SPST 스위치 경우 3GHz의 동작주파수에서 0/-3V의 컨트롤 전압을 인가하머 측정한 결과 삽입손실은 0.302dB, 격리도는 35.762dB, 입출력 VSWR은 각각 1.249와 1.254이며, PldB는 약 15.7dBm이다.

SERIES-SHUNT 다이오드를 이용한 8㎓ SPST SWITCH (8㎓ SPST SWITCH USING SERIES-SHUNT DIODE)

  • 권우성;임준열;임정현;김범만
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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    • pp.352-355
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    • 2002
  • 본 논문에서는 series-shunt type의 PIN diode를 사용하여 8 ㎓ (7.7㎓ - 8.3㎓) 에서 사용 가능한 switch를 설계 제작하였다 스위치의 중요한 사양인 격리도 (-50㏈ 미만) 삽입손실(-1.5㏈ 미만) 입력전력 허용치 (평균전력 0.5 watt 이상 ) 입출력 정재파비 (1.3:1) 등을 고려하여 설계하였으며, 제작은 인텍웨이브사의 알루미나 기판을 이용한 thin film 공정을 이용하였으며, 측정 또한 이 네 가지에 중점을 두었다. 격리도는 중심 주파수 근방에서 비교적 넓은 대역을 가지고 -50㏈ 미만이었으며, 삽입손실은 -1.3㏈-1.6㏈였다. 입출력 정재파비는 1 -1.4였다.

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마이크로웨이브 스위치 메트릭스 용 SPST 스위치 MMIC (SPST Switch MMIC for Microwave Switch Matrix)

  • 장동필;염인복;오승엽
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권2A호
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    • pp.201-206
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    • 2006
  • 다중 빔 위성중계기 부품중의 하나인 MSM(Microwave Switch Matrix)에 필요한 SPST 스위치 MMIC를 설계 및 제작하였다. 설계된 스위치 MMIC는 3GHz 대역에서 동작하며, 새로운 구조를 채택하여 기존의 FET 스위치보다 전력 특성과 격리도를 개선하였으며, 스위치의 On/Off 상태에서의 입출력 반사손실 특성이 우수하다. MMIC는 0.15um GaAs pHEMT 공정으로 제작되었으며, 3$\∼$4GHz 대역에서 2.0dB 이하의 삽입손실과, 63dB 이상의 격리도 성능을 가지는 것으로 측정되었다. 또한 사용된 단위 pHEMT 소자가 0.2mm Gate Width 임에도 불구하고 320dBm 이상의 OIP3 특성을 가지고 있는 것으로 측정되었으며, 이 결과는 기존의 발표된 FET 스위치에 비해 높은 전력 특성이다.

60dB 온-오프 격리도를 위한 통신 위성 중계기용 MMIC MSM의 RF 결합 방법 (RF Interconnection Technique of MMIC Microwave Switch Matrix for 60dB On-to-off Isolation)

  • 노윤섭;주인권;염인복
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.111-114
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    • 2005
  • The isolation performance of the S-band single-pole single-throw (SPST) monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switch with two different RF-interconnection approaches, microstrip and grounded coplanar waveguide (GCPW) lines, are investigated. On-to-off isolation is improved by 5.8 dB with the GCPW design compared with the microstrip design and additional improvement of 6.9dB is obtained with the coplanar wire-bond interconnection (CWBI) at 3.4 GHz. The measured insertion loss and third-order inter-modulation distortion (IMD3) are less than 2.43 dB over 2.5 CHz $\sim$ 4 GHz and greater than 64 dBc.

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60 dB 온-오프 격리도를 위한 통신 위성 중계기용 MMIC MSM의 RF 결합 방법 (RF Interconnection Technique of MMIC Microwave Switch Matrix for 60 dB On-to-off Isolation)

  • 노윤섭;장동필;염인복
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.134-138
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    • 2006
  • S-대역 SPST MMIC 스위치의 격리도 특성을 두 서로 다른 RF 결합 방법 인 마이크로스트립(microstirp)과 접지 코플라나 웨이브가이드(GCPW) 선로로 구성하여 분석하였다. 스위치의 온-오프 격리도는 마이크로스트립 설계에 비하여 접지 코플라나 웨이브가이드 선로를 사용하는 경우 5.8 dB 개선되었고, 접지 코플라나 웨이브가이드 선로에 코플라나 와이어본드 결합을 적용하는 경우 6.9 dB 더 향상된 격리도 특성을 3.4 GHz의 주파수에서 얻을 수 있었다. 측정된 삽입 손실 및 IMD3는 $3.2{\sim}3.6\;GHz$ 대역에서 1.94 dB보다 작았으며, 64 dBc보다 큰 특성을 얻었다.

위성통신용 MSM을 위한 흡수형 SPST MMIC 스위치의 설계 및 제작 (Design of Absorptive Type SPST MMIC Switch for MSM of Satellite Communication)

  • 염인복;류근관;신동환;이문규;오일덕;오승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.989-994
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    • 2005
  • 위성통신 시스템의 초고주파 스위치 메트릭스(MSM)를 위한 MMIC 스위치 칩을 InGaAs/GaAs p-HEMT 공정을 이용하여 설계 및 제작하였다. MMIC 스위치는 on과 off상태에서 우수한 입출력 반사계수를 위해 흡수형으로 설계되었다. 또한, 스위치 칩의 크기를 줄이기 위해 MIM 커패시터와 spiral 인덕터의 집중소자를 이용하여 3 GHz 대역에서의 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 구현하였다. 설계된 MMIC 스위치는 $3.2\~3.6\;GHz$ 대역에서 사용할 수 있으며 $1.6\;mm{\times}1.3\;mm$의 칩 크기를 갖는다. On-wafer 측정 결과, 2 dB 이하의 삽입 손실과 56.8 dB 이상의 격리도 특성을 나타내었다. 이와 같은 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 잘 일치하는 것이다.

900 MHz 대역 RFID 리더용 RF 트랜시버 설계 및 제작 (Fabrication of RFID Reader RF Transceiver for 900 MHz Bandwidth)

  • 김보준;김창우;김남윤;김영기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권1A호
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    • pp.58-64
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    • 2006
  • 900 MHz 대역의 ISO-18000-6B형 표준의 수동형 RFID 리더용 트랜시버를 개발하였다. 송신부의 ASK 변조회로는 GaAs SPST 스위치를 이용하여 고속 저전력 변조 회로로 구성하였으며, 수신부에서는 이중 평형 믹서와 비교기를 이용하여 복조회로를 구성하였다. LO 신호에 대한 우수 고조파 성분들을 억압하고 수신기의 선형성을 향상시키기 위하여 연산 증폭기를 이용한 복조회로와 전압 플로워 및 비교기를 사용하여 회로의 복잡성을 개선하였다. 개발된 트랜시버는 $900{\sim}916\;MHz$ 대역에서 6 dBi의 상용 안테나를 사용하여 5 m의 인식 거리를 얻었다.

VHF 대역용 광대역 고전력 스위치 설계 (Design of VHF-Band Wideband High-Power Switch)

  • 이병남;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.992-999
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    • 2008
  • 본 논문은 $20{\sim}100$ MHz 범위의 VHF 대역에서 $50{\mu}s$ 이내에 2 kW 이상의 고전력 신호를 제어할 수 있는 SPST(Single Pole Single Throw) PIN 다이오드 스위치의 설계 및 제작에 관하여 기술하였다. 고전력 스위치 설계에 필요한 설계 요소를 고찰하였고, 시뮬레이션을 통해 설계된 스위치의 삽입 손실, VSWR 및 격리도 특성이 목표 값을 만족함을 확인하였다. 또한, 실험을 통하여 최대 $20{\mu}s$ 이하의 빠른 스위칭 속도로서 2 kW의 고전력 취급이 가능함을 알 수 있었고, 0.2 dB 이하의 삽입 손실, 1.17:1 이하의 VSWR 및 40 dB 이상의 격리도 특성을 얻었다.

정전 구동 수평 거동 z-형 MEMS 스위치의 특성 (The Characteristics for the Electrostatically Actuated z-Shaped Laterally Driven MEMS Switch)

  • 홍영택;오재근;최범규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2233-2235
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    • 2000
  • We present the characteristics of microwave and mechanical behavior for the electrostatically actuated z-shaped laterally driven micriomachined CPW SPST(Single Pole Single Throw) Switch, which is for the application of the microwave communication systems. In this paper, we have aimed to maintain advantages. such as low insertion loss and low power consumption that the previously developed RF MEMS Switch has and minimize also stiction problem. enhance the microwave characteristics by etching of substrate beneath the switch, realize the pull-in voltage of below 30V. The optimized design parameters of the MEMS Switch can be selected by the analysis of the mechanical behavior and the use of ANSYS simulation method.

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High-Isolation SPDT RF Switch Using Inductive Switching and Leakage Signal Cancellation

  • Ha, Byeong Wan;Cho, Choon Sik
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제14권4호
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    • pp.411-414
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    • 2014
  • A switch is one of the most useful circuits for controlling the path of signal transmission. It can be added to digital circuits to create a kind of gate-level device and it can also save information into memory. In RF subsystems, a switch is used in a different way than its general role in digital circuits. The most important characteristic to consider when designing an RF switch is keeping the isolation as high as possible while also keeping insertion loss as low as possible. For high isolation, we propose leakage signal cancellation and inductive switching for designing a singlepole double-throw (SPDT) RF switch. By using the proposed method, an isolation level of more than 23 dB can be achieved. Furthermore, the heterojunction bipolar transistor (HBT) process is used in the RF switch design to keep the insertion loss low. It is demonstrated that the proposed RF switch has an insertion loss of less than 2 dB. The RF switch operates from 1 to 8 GHz based on the $0.18-{\mu}m$ SiGe HBT process, taking up an area of $0.3mm^2$.