• 한국전자파학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.482-487
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• 2005

본 연구에서는 distributed amplifer를 구성하는 cascode 단위이득단의 공통게이트의 게이트 단자에 가변 커패시터를 연결함으로써 출력 저항 값을 조절하는 방법을 제안한다. Cascode 이득단은 공통 소스 이득단에 비해 높은 이득, 높은 출력저항, 부성저항을 제공하는 등 여러 장점이 있지만 설계시 사용한 트랜지스터 모델이 부정확하고 공정변수가 달라진다면 이득이 떨어지기 시작하는 band edge에서 발진할 위험이 있다. 그러므로 회로가 제작된 이후에도 발진을 막을 수 있는 조절회로가 필요하게 되는데, cascode단위 이득단의 공통 게이트 단자에 연결된 가변 커패시터가 그 역할을 할 수 있다. 제작한 distributed amplifier를 측정해본 결과 가변 커패시터를 조절함으로써 이득 특성을 변화시킬 수 있었으며, 이는 회로의 안정도를 보장할 수 있음을 알 수 있었다. 49GHz의 밴드폭내에서 이득은 $8.92\pm0.82 dB$이며, 군지연은 41GHz 이내에서 $\pm9.3 psec$ 범위 이내였다. 사용된 모든 transistor는 GaAs 기반의 $0.15{\mu}m$ 게이트 길이를 가지 는 p-HEMT이며, distributed amplifier는 총 4개의 이득단으로 구성되어 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.1350-1359
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• 2008

본 논문에서는 $0.5{\mu}m$ p-HEMT 공정을 이용한 MMIC 이중 평형 저항성 혼합기를 개발하였다. 본 혼합기에는 LO, RF, IF 등의 3개의 발룬이 포함된다. $8{\sim}20\;GHz$ 범위에서 동작하는 LO와 RF 발룬은 Marchand 발룬으로 구현하였다. 칩 크기를 줄이기 위해 구부려진 다중 결합 선로를 이용하였고, 이로 인해 발생하는 모드 위상 속도 차이를 보상하기 위해 인덕터 선로를 삽입하였다. IF 발룬은 DC 결합 차동 증폭기로 구현하였다. $0.3{\times}0.5\;mm^2$ 크기를 가진 IF 발룬의 측정 결과, DC에서 7 GHz 주파수 범위에서 크기와 위상의 오차가 각각 1 dB와 $5^{\circ}$ 이내의 결과를 보였다. 개발된 $1.7{\times}1.8\;mm^2$ 크기의 이중 평형 저항성 혼합기의 측정 결과, 동작 주파수 범위에서 16dBm LO 입력 전력에 대해 삽입 손실이 $5{\sim}11\;dB$이고, 출력 OIP3가 $10{\sim}15\;dBm$인 결과를 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.613-624
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• 2011

본 논문에서는 X-대역 능동 위상 배열 레이더 시스템용 MMIC 다기능 칩을 0.5 ${\mu}m$ p-HEMT 상용 공정을 이용하여 개발하였다. 설계된 다기능 칩에는 제어 신호 선로수를 최소화하기 위해 디지털 직병렬 변환기를 포함하고 있다. 다기능 칩은 6-비트 디지털 위상 천이 기능, 6-비트 디지털 감쇠 기능, 송/수신 모드 선택 기능, 신호 증폭 기능 등의 다양한 기능을 제공한다. 24 $mm^2$(6 mm${\times}$4 mm) 칩 크기의 비교적 소형으로 제작된 MMIC 다기능 칩은 8.5~10.5 GHz에서 24/15 dB의 송/수신 이득 특성과 21 dBm의 P1dB 특성을 보였다. 그리고 6-비트, 64 상태에 대해 위상 천이 특성과 감쇠 특성의 측정 결과, 동작 주파수에서 $7^{\circ}$의 RMS 위상 오차와 0.3 dB의 RMS 감쇠 오차를 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.796-805
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• 2000

30dB의 선형이득과 2.6dB의 잡음지수 성능을 갖는 위성통신중계기용 30GHz대 저잡음증폭기 모듈이 MMIC와 박막 MIC기술로 개발되었다. 두 종의 MMIC 회로가 저잡음증폭기 모듈에 사용되었는데, 하나는 초저잡음용 MMIC 회로이고, 다른 하나는 광대역 고이득용 MMIC 회로이다. MMIC 회로 제작에 사용된 증폭소자는 0.15$mu extrm{m}$게이트 길이를 갖는 pHEMT이다. 두 개의 MMIC 회로를 상호 연결하고 저잡음증폭기 모듈을 완성하기 위하여 박막기술을 이용하여 마이크로스트립 선로를 구현하였으며, 안정된 DC 전원 공급을 위하여 후막기술을 이용한 바이어스 회로를 개발하였다. 저잡음증폭기 모듈의 입력측은 위성중계기의 안테나로부터의 신호를 받아들이기 위하여 도파관 형태로 설계되었으며, 출력측은 주파수변환부와의 접속을 위하여 K-컨넥터로 구현되었다. 모든 제작 공정에는 실제 위성용 부품 제작 기술이 도입되었으며, 위성중계기에 탑재되는 부품에 요구되는 온도시험 및 진동시험을 실시하였다. 제작된 저잡음증폭기 모듈은 동작목표 대역인 30~31GHz에서 30dB 이상의 이득, $\pm$0.3dB의 이득평탄도, 그리고 2.6dB이하의 우수한 잡음지수를 가진 것으로 측정되었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.599-602
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• 2005

In this paper, we have performed a study that modifies the CPW Pad configurations to improve an $f_{max}$ characteristic of metamorphic HEMT. To analyze the CPW Pad structures of MHEMT, we use the ADS momentum simulator developed by $Agilent^{TM}$. Comparing the employed structure (G/W = 40/100 m), the optimized structure (G/W = 20/25 m) of CPW MHEMT shows the increased $S_{21}$ by 2.5 dB, which is one of the dominant parameters influencing the $f_{max}$ of MHEMT. To compare the performances of optimized MHEMT with the employed MHEMT, DC and RF characteristics of the fabricated MHEMT were measured. In the case of optimized CPW MHEMT, the measured saturated drain current density and transconductance $(g_m)$ were 693 mA/mm and 647 mS/mm, respectively. RF measurements were performed in a frequency range of $0.1{\sim}110$ GHz. A high $S_{21}$ gain of 5.5 dB is shown at a millimeter-wave frequency of 110 GHz. Two kinds of RF gains, $h_{21}$ and maximum available gain (MAG), versus the frequency, and a cut-off frequency ($f_t$) of ${\sim}154$ GHz and a maximum frequency of oscillation ($f_{max}$) of ${\sim}358$ GHz are obtained, respectively, from the extrapolation of the RF gains for a device biased at a peak transconductance. An optimized CPW MHEMT structure is one of the first reports among fabricated 0.1 m gate length MHEMTs.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.335-338
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• 2004

We suggest Q-band MEMS MIMIC (Millimeter wave Monolithic Integrated Circuit) HEMT Oscillator using DAML (Dielectric-supported Airgapped Mcrostrip Line) structure. We elevated the signal lines from the substrate using dielectric post, in order to reduce the substrate dielectric loss and obtain low losses at millimeter-wave frequency. These DAML are composed with heist of $10\;{\mu}m$ and post size with $20\;{\mu}m\;{\times}\;20\;{\mu}m$. The MEMS oscillator was successfully integrated by the process of $0.1\;{\mu}m$ GaAs PHEMTs, CPW transmission line and DAML. The phase noise characteristic of the MEMS oscillator was improved more than 7.5 dBc/Hz at a 1 MHz offset frequency than that of the CPW oscillator And the high output power of 7.5 dBm was measured at 34.4 GHz.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제9권4호
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• pp.218-222
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• 2009

In this paper, we present a CPW-based 77 GHz 3-stage power amplifier MMIC for automotive radar systems. The power amplifier MMIC has been realized using a 130 nm $In_{0.88}$GaP/$In_{0.4}$AlAs/$In_{0.4}$GaAs metamorphic high-electron mobility transistors(mHEMTs) technology and an output stage with a cascode configuration. This produced a good output power and gain performance at 77 GHz. The fabricated power amplifier MMIC exhibited a small-signal gain of 18 dB, an output power of 17 dBm and 9 % power added efficiency(PAE) at 77 GHz with a total gate width of 800 ${\mu}m$ in the output stage. These performances could be useful to low-cost and small-sized components for 77 GHz automotive radar systems.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.25-33
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• 2007

본 논문에서는 높은 격리특성과 광대역 특성을 갖고 IF 발룬을 필요로 하지 않는 94 GHz MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) single balanced cascode 믹서를 설계 및 제작하였다. 또한 믹서의 높은 격리특성과 광대역 특성을 위한 94 GHz 대역의 3 dB tandem 커플러를 설계 및 제작하였다. MIMIC single balanced cascode 믹서는 $0.1{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT(High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 설계 및 제작되었다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도 665 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(Gm)는 691 mS/mm를 얻었으며, RF 특성으로 $f_T$는 189 GHz, $f_{max}$는 334 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 94 GHz MIMIC 믹서의 개발을 위해 MHEMT의 비선형 모델과 CPW 라이브러리를 구축하였으며, 이를 이용하여 MIMIC 믹서를 설계하였다. 설계된 믹서는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용해 제작되었다. 94 GHz MIMIC single balanced cascode 믹서의 측정결과 변환손실 특성은 LO 신호의 크기가 10.9 dBm 일 때 94 GHz에서 9.8 dB의 양호한 특성을 나타내었다. 제작된 믹서의 LO-RF 격리도는 94 GHz에서 29.5 dB 그리고 100 GHz에서 39.5 dB의 측정 결과를 얻었다. 또한 제작된 믹서는 외부의 IF 발룬을 필요하지 않아 소형화가 가능하다. 본 논문에서 설계 및 제작된 94 GHz MIMIC single balanced cascode믹서는 기존의 balanced 믹서와 비교하여 높은 격리 특성을 나타내었다.

• ETRI Journal
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• 제35권3호
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• pp.378-385
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• 2013

An S-band multifunction chip with a simple interface for an active phased array base station antenna for next-generation mobile communications is designed and fabricated using commercial 0.5-${\mu}m$ GaAs pHEMT technology. To reduce the cost of the module assembly and to reduce the number of chip interfaces for a compact transmit/receive module, a digital serial-to-parallel converter and an active bias circuit are integrated into the designed chip. The chip can be controlled and driven using only five interfaces. With 6-bit phase shifting and 6-bit attenuation, it provides a wideband performance employing a shunt-feedback technique for amplifiers. With a compact size of 16 $mm^2$ ($4mm{\times}4mm$), the proposed chip exhibits a gain of 26 dB, a P1dB of 12 dBm, and a noise figure of 3.5 dB over a wide frequency range of 1.8 GHz to 3.2 GHz.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.261-264
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• 2005

This paper presents the design of a down-conversion mixer with built-in active balun integrated in a $0.25\;{\mu}m$ pHEMT process. The active balun consists of series-connected common-gate FET and common-source FET. The designed balun achieved broadband characteristics by optimizing gate-width and bias condition for the reduction in parasitic effect. From DC to more than 6GHz, the active balun shows the phase error of less than 3 degree and the gain error of less than 0.4 dB. A single-balanced down-conversion mixer with built-in broadband active balun has been designed with optimum width, load resistor and bias for conversion gain and without any matching component for broadband operating. The designed mixer whose size of including on-chip bias circuit is $1\;mm{\times}1\;mm$ shows the conversion gain of better than 7 dB from 2 GHz to 6 GHz and $P_{1dB}$ of -10 dBm at 5.8 GHz