• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.85-92
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• 2002

In this study, we analyzed and experimented micro-strip line inductors and capacitors for a SAW duplexer, an important devise for mobile communication. For SAW duplexers, micro-strip line lumped elements must have small impedance values, below several tens of nH or several tens of pF, and a small area pattern. In this study, we performed theoretical analysis of flat line type, meander line type, and spiral line type inductors and interdigital capacitors on a LiTaO$_3$ Piezo-crystal. We proposed a measurement method to evaluate small values of lumped elements accurately with network analyzer. In experiments, we confirmed validity of the theoretical analysis method through fabrication and characterization of micro-strip line lumped elements. The analysis method in this paper can be applied to SAW duplexers well as other microwave devices.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권11호
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• pp.1090-1095
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• 2003

본 논문에서는 고품질 적층형 수동 소자의 모델링 및 설계에 관하여 연구하였고, 설계된 수동 소자를 이용하여 안테나 스위치 모듈 내에 포함된 이중 대역 GSM/DCS 대역 분리용 적층형 다이플렉서를 설계$.$제작하여 그 특성을 고찰하였다. 적층형 수동 소자는 시스템의 소형화를 위해 인덕터는 정방형 스파이럴 구조로, 캐패시터는 입체적인 인터디지털 형태인 VIC 구조로 설계하였다. GSM 저역 통과 필터는 0.55 dB 이하의 삽입 손실과 12dB 이상의 반사 손실을 나타내며, 통과 대역 위쪽 저지 대역인 1800 MHz 부근에 감쇠극이 존재하도록 설계함으로써 DCS 통과 대역에서 26 dB 이상의 저지 특성을 나타내었다. DCS 고역 통과 필터는 0.82 dB 이하의 삽입 손실과 11 dB 이상의 반사손실을 가지며, 통과 대역 아래 쪽 저지 대역인 930 MHz 부근에 감쇠극이 존재하도록 설계함으로써 GSM 통과 대역에서 38 dB 이상의 저지 특성을 나타내었다.

• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.162-172
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• 2011

본 논문에서는 WiMAX 주파수 대역(2.3~2.7 GHz)에서 동작하는 4 W급 소형 전력증폭기 모듈을 설계, 제작하였다. 본 연구에 사용된 능동소자는 최근 발표된 Triquint사의 GaN HEMT 소자(Bare-chip)이다. 본 논문에서는 전력증폭기를 설계하기 위하여, 먼저 자체 제작한 조정용 지그(jig)를 사용하여 상용 칩의 최적 임피던스를 실험을 통해 추출하였으며, 추출한 임피던스를 적용한 EM-simulation으로 F급 설계를 행하였다. 소형의 패키지(모듈)에 집적하고 정합하기 위하여 인덕터와 커패시터는 각각 spiral inductor, interdigital capacitor로 구현하였다. 소형으로($4.4{\times}4.4\;mm^2$) 패키지된 전력증폭기 모듈의 경우, 출력은 36 dBm, 효율은 50 % 그리고 2차 및 3차 고조파에 대한 고조파 억제는 40 dBc 이상의 특성을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.1023-1028
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• 2012

본 논문에서는 비접촉 마이크로웨이브 프루브 시스템의 I/Q demodulator를 위한 MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) mixer chip을 GaAs p-HEMT 공정의 Schottky 다이오드를 이용하여 설계 및 제작하였다. 프루브 시스템의 I/Q demodulator 구조를 단순화하기 위해 single balanced 구조의 mixer를 채택하였다. Single balanced mixer에서 $90^{\circ}$hybrid coupler와 ${\lambda}/4$ 전송선로를 이용하여 $180^{\circ}$hybrid를 설계하였으며 이를 MIM 커패시터와 spiral 인덕터를 이용하여 구현함으로써 mixer chip의 크기를 줄일 수 있었다. On-wafer 측정 결과, 본 논문의 MMIC mixer는 1650MHz ~ 2050MHz의 RF 및 LO 주파수 대역을 포함하고 있으며, 응용 주파수 대역 내에서 RF 및 LO의 변화에 대해 약 12dB 이하의 평탄한 변환손실(conversion loss) 특성을 나타내었다. 또한, MMIC mixer chip은 $2.5mm{\times}1.7mm$의 초소형 크기를 가지며 LO-IF 및 RF-IF의 격리도는 각각 43dB 및 23dB 이상의 특성을 나타내었다.

• 한국자기학회지
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• 제14권1호
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• pp.52-57
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• 2004

본 연구에서는 ㎓ 대역의 박막 인덕터 특성을 수치해석 하였다. 인덕터의 기본 구조는 390$\mu\textrm{m}$${\times}$390$\mu\textrm{m}$, 5.5턴(turn), 선폭 10$\mu\textrm{m}$와 선간격 10$\mu\textrm{m}$의 사각 나선형이다. 주파수 특성은 10 ㎓까지 시뮬레이션 하였다. 기판은 Si, Sapphire, 유리와 GaAs를 모델로 하였고 도체는 Cu이다. 도체의 두께는 2$\mu\textrm{m}$로 고정하였다. 입력과 출력단자의 위치가 서로 반대가 되도록 하기 위하여 턴수는 n.5로 하였다. 기본 구조 인덕터는 초기 인덕턴스 13.0 nH,최대 인덕턴스 60.0 nH 그리고 공진주파수는 4.25 ㎓이었다. 기판의 유전상수가 증가하면 초기 인덕스는 거의 변화가 없으나 공진 주파수는 감소하였다. 인덕터의 턴수를 1.5에서 9.5로 변화시키면, 초기 인덕턴스는 2.9 nH며 16.9 nH로 포화되었으며 Q factor는 소폭 증가하였다. 인덕터의 선폭과 선간격을 증가시키면 초기와 최대 인덕턴스는 감소하였다. 공진 주파수는 증가하였으며, Q factor는 선폭과 선간격을 증가시키면 각각 증가와 감소를 나타내었다.

• ETRI Journal
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• 제25권2호
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• pp.65-72
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• 2003

To achieve cost and size reductions, we developed a low cost manufacturing technology for RF substrates and a high performance passive process technology for RF integrated passive devices (IPDs). The fabricated substrate is a conventional 6" Si wafer with a 25${\mu}m$ thick $SiO_2$ surface. This substrate showed a very good insertion loss of 0.03 dB/mm at 4 GHz, including the conductive metal loss, with a 50 ${\Omega}$ coplanar transmission line (W=50${\mu}m$, G=20${\mu}m$). Using benzo cyclo butene (BCB) interlayers and a 10 ${\mu}m$ Cu plating process, we made high Q rectangular and circular spiral inductors on Si that had record maximum quality factors of more than 100. The fabricated inductor library showed a maximum quality factor range of 30-120, depending on geometrical parameters and inductance values of 0.35-35 nH. We also fabricated small RF IPDs on a thick oxide Si substrate for use in handheld phone applications, such as antenna switch modules or front end modules, and high-speed wireless LAN applications. The chip sizes of the wafer-level-packaged RF IPDs and wire-bondable RF IPDs were 1.0-1.5$mm^2$ and 0.8-1.0$mm^2$, respectively. They showed very good insertion loss and RF performances. These substrate and passive process technologies will be widely utilized in hand-held RF modules and systems requiring low cost solutions and strict volumetric efficiencies.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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• pp.387-390
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• 1998

In this paper, HBT's with lower phase noise and passive elements, such as resistors, capacitors and inductors, for resonance and impedance matching networks are designed, fabricated, tested, and carefully analysed, respectively, and then, they are integrated for the design and fabrication of functional X-band oscillators with lower phase noise. Epi-wafers for HBT's with the structure of graded $Al_{x}$G $a_{1-x}$ As emitter and C-doped base layer of 700.angs. thick were used to specially emphasize the improvement of $f_{T}$ and $f_{max}$, and the lowering of phase noise, in design aspects. At the test frequencies of 12GHz, capacitances of MIM capacitors, spiral inductor, and resistances are 0.5~10pF, 0.4~11.06nH, and 20~1,380.ohm., respectively. The emitter size of HBY's for the X-band MMIC oscillators is 3*10u $m^{2}$, and find chip size is 0.9*0.9m $m^{2}$..EX>.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제2권1호
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• pp.49-55
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• 2002

This paper presents high performance MEMS passives using fully CMOS compatible, monolithically integrable 3-D RF MEMS processes for RF and microwave applications. The 3-D RF MEMS technology has been developed and investigated as a viable technological option, which can break the limit of the conventional IC technology. We have demonstrated the versatility of the technology by fabricating various 3-D thick-metal microstructures for RF and microwave applications, such as spiral/solenoid inductors, transformers, and transmission lines, with a vertical dimension of up to $100{\;}\mu\textrm{m}$. To the best of our knowledge, we report that we are the first to construct a fully integrated VCO with MEMS inductors, which has achieved a low phase noise of -124 dBc/Hz at 300 kHz offset from a center frequency of 1 GHz.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제6권1호
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• pp.30-35
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• 2006

This paper describes fully integrated low phase noise MMIC voltage controlled oscillators(VCOs). The Asymmetrical Inductance Tank VCO(AIT-VCO), which optimize the shortcoming of the previous tank's inductance optimization approach, has lower phase noise performance due to achieving higher equivalent parallel resistance and Q value of the tank. This VCO features an output power signal in the range of - 11.53 dBm and a tuning range of 261 MHz or 15.2 % of its operating frequency. This VCO exhibits a phase noise of - 117.3 dBc/Hz at a frequency offset of 100 kHz from carrier. A phase noise reduction of 15 dB was achieved relative to only one spiral inductor. The AIT-VCO achieved low very low figure of merit of -184.6 dBc/Hz. The die area, including buffers and bond pads, is $0.9{\times}0.9mm^2$.