• 한국전자파학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.530-538
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• 2007

본 논문에서는 표준 디지털 0.18 ${\mu}m$ CMOS 공정을 기반으로 하는 RF 집적회로 설계를 위해 인덕터 라이브러리를 개발하였다. 개발된 인덕터 라이브러리에는 일반적인 표준(standard) 구조의 인덕터를 비롯하여, PGS(Patterned Ground Shield)를 적용하여 Q 지수를 향상시킨 인덕터, 금속선의 직렬 저항을 줄임으로써 Q 지수를 향상시킨 다층금속선(multilayer) 인덕터, 같은 면적에서 높은 인덕턴스 구현에 유리한 적층형(stacked) 인덕터 등을 포함한다. 본 논문에서는 각 인덕터 구조에 대하여 측정 결과와 3차원 전자기파 시뮬레이션 결과를 바탕으로 한 특성 해석 및 비교 분석을 하였고, 각 구조에 대한 등가회로 모델 확립 및 추출 과정도 연구하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 여러 설계 요구 사항을 만족시키는 최적의 인덕터 설계가 가능해졌으며 표준 CMOS 공정을 이용하는 저가의 RF 집적회로 개발이 가능해진다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1194-1200
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• 2009

1 cc 체적을 갖는 휴대폰 내장형 안테나를 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구현하였다. 안테나 전류의 방향이 가급적 일정하도록 설계함으로써 소형이지만 효율을 높여 이득을 증가시켰다. GSM 대역의 공진을 위한 짧은 길이의 보상은 맴돌이 인덕터를 FPCB상에 구현하여 보상하였다. 2개 맴돌이 인덕터를 적용하여 GSM 대역의 대역폭을 넓혔다. DCS 대역의 방사 소자는 FPCB와 수직인 형태의 도체 패턴을 부설하여 설계하였다. 비유전율 4.4를 갖는 두께 0.05 mm의 FPCB로 구현하고 길이$\times$폭$\times$높이=$30{\times}7{\times}5$ mm인 캐리어(carrier)에 부착하여 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나를 측정한 결과, GSM 대역에서 VSWR 2:1 이하, 효율 42.49~60.95 % 및 평균 이득 -3.72~-2.15 dBi를 보였고, DCS 대역에서 VSWR 2:1 이하, 효율 47.95~73.21 % 및 평균 이득 -3.19~-1.35 dBi가 나타나 2대역 공히 우수한 특성을 보였다. 방사 패턴은 2대역 모두 H-면 전방향성 특성을 보였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.67-75
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• 2020

본 논문에서는 LCP(Liquid Crystal Polymer) 기판을 적용하여 35 GHz 대역 회로에서 사용될 수 있는 커패시터 및 인덕터를 다양한 용량으로 구현하였다. 회로에 적용하는 데에 따라 높은 용량을 갖는 수동소자가 필요하고, 이는 기본 구조인 전극형 커패시터와 Spiral 구조 인덕터로 설계할 수 있으나, 이 구조는 SRF(Self-Resonant Frequency)가 사용 주파수인 35 GHz 보다 낮아 고주파 영역에서는 사용 불가능하다. 이러한 주파수 한계를 발견하여, 본 논문에서는 DC와 고주파 영역 사용 수동소자를 분류하여 고안하였다. 기본 구조는 DC와 같은 낮은 주파수 사용에 적합하며, 35 GHz 대역인 고주파용으로는 마이크로스트립 λ/8 길이 stub 구조로 설계하였으며, open 및 short stub 구조는 각각 커패시터 및 인덕터로 동작하고, stub의 임피던스로부터 계산식을 통해 용량 값을 추출할 수 있다. 유전율 2.9인 LCP 기판으로 제작하고 측정하여, DC 사용 기본 구조 커패시터와 인덕터는 각각 1.12 ~ 13.9 pF, 0.96 ~ 4.69 nH 용량의 라이브러리를 구성하였다. 고주파 영역에서 사용 가능한 stub 구조의 커패시터와 인덕터는 각각 0.07 ~ 2.88 pF, 0.34 ~ 1.27 nH 으로 라이브러리를 구축하였다. 측정을 통해 용량 값을 다양화하는 방법을 검증하였으므로 더욱 세분화된 라이브러리를 구축할 수 있으며, 이들은 사용 주파수 35 GHz 대역의 TRM(Transmit-Receive Module)에서 동작 회로와 집적화가 가능하고, 회로에 적절히 활용될 수 있는 수동소자의 대안이 될 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.276-278
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• 2003

본 논문에서는 축대칭 유한요소법을 이용하여 고주파에서 사용하는 스파이럴 인덕터를 분석하였다. 스파이럴 인덕터는 고주파 운용시 인덕터 도체에서 발생하는 표피 효과와 근접 효과, 실리콘 기판의 전도성으로 인한 와전류에 의한 저항 손실, 그리고 대류 전류에 의한 기생 용량으로 인덕턴스의 감소와 같은 현상이 발생한다. 이러한 다양한 전자기적 기생 효과들이 실리콘 기판에서 스파이럴 인덕터의 성능을 저하시키게 된다. 그러므로 이러한 점들이 실리콘 기판에서 스파이럴 인덕터를 설계 및 모델링 함에 있어서 동기를 부여해 준다. 그래서 우리는 복잡한 형상에도 적용이 용이한 유한요소법을 이용하여 스파이럴 인덕터를 해석 및 설계하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권10호
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• pp.14-23
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• 1997

An MMIC downconverting mixer for cellular phone application has been successfully developed using an MMIC process including $1 \mu\textrm{m}$ ion implanted gaAs MESFET and passive lumped elements consisting of spiral inductor, $Si_3N_4$ MIM capacitor and NiCr resistor. The configuration of the mixer presented in this paper is single-ended dual-gate FET mixer with common-source self-bias circuits for single power supply operation. The dimension of the fabricated circuit is $1.4 mm \times 1.03 mm $ including all input matching circuits and a mixing circuit. The conversion gian and noise figure of the mixer at LO powr of 0 dBm are 5.5dB and 19dB, respectively. The two-tone IM3 characteristics are also measured, showing -60dBc at RF power of -30dBm. Allisolations between each port show better than 20dB.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1498-1499
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• 1998

Thin film inductors of 10 mm ${\times}$ 10 mm with spiral pattern of 14 turns were fabricated by sputtering, photo-masking, and etching processes. Their impedence characteristics and annealing after effects were investigated. After magnetic annealing, the impedence characteristics of the inductors were improved at comparatively low frequencies, but the tendencies of it for thr frequency changes were almost same. These improvement was caused by the annihilation of the internal stresses of films, Uniaxial field annealed thin film inductor had an inductance of 1000 nH, resistance of 6 $\Omega$, and quality factor of 1 at 2 MHz.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권4호
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• pp.1-8
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• 1998

An MMIC single-balanced upconverting mixer for PCS application has been successfully developed using an MMIC process employed by 1 .mu. ion implanted GaAs MESFET and passive lumped elements consisting of spiral inductor, Si3N4 MIM capacitors and NiCr resistors. The configuration of the mixer presented in this paper is two balanced cascode FET mixers with common-source self-bias circuits for single power supply operation. The dimension of the fabricated circuit including two active baluns intermodulation characteristic with two-tone excitation are also measured, showing -28.17 dBc at IF power of -30 dBm.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제3권1호
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• pp.42-46
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• 2003

In this paper, an MMIC broadband amplifier for wireless communication systems has been developed by using an active feedback method. This active feedback operates at much higher frequencies than a method by a spiral inductor feedback and its size is independent of the inductance value. The MMIC broadband amplifier was designed using a $0.5{\;}{\mutextrm{m}}$ MESFET library. The fabricated chip area was $1.4{\;}mm{\;}{\times}{\;}1.4{\;}mm. Measurement showed a gain of 18 dB with a gain flatness of ${\pm}3$ dB in a 1.5 GHz~3.5 GHz band. The maximum output power and the minimum noise figure were 14 dBm and 2.5 dB in the same band, respectively.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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• pp.11-15
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• 2002

3 V, 2.46GHz Low Noise Amplifier (LNA) have been designed for standard 0.35$\mu\textrm{m}$ CMOS process with one poly and four metal layers. This design includes on-chip biasing, matching network and multilayer spiral inductors. The single-ended amplifier provides a forward gain of 20.5dB with a noise figure 3.35dB, and an IIP3 of -6dBm while drawing 59mW total Power consumption

• 한국공작기계학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.201-204
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• 2007

In this paper, fully embedded and miniaturized diplexer device has been developed and characterized for dual-band/mode CDMA handset applications. The size of the embedded diplexer is significantly reduced by embedding high Q circular spiral inductors and high DK MIM capacitors into a low cost organic package substrate. The fabricated diplexer has insertion losses and isolations of -0.5 and -23 dB at 824-894 MHz and -0.7 and -22 dB at 1850-1990 MHz, respectively. Its size is $3.9mm{\times}3.9mm{\times}0.77mm$. The fabricated diplexer is the smallest one which is fully embedded into a low cost organic package substrate.