• 전자공학회논문지A
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• 제30A권10호
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• pp.12-19
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• 1993

Because of their high sensitivity and moderate bandwidth, superconducting receivers with SIS (Superconductor Insulator Superconductor) tunnel junction mixer are now widely used for millimeter wave radio astronomy. In this paper we have introduced how to determine the parameters of SIS tunnel junction which have to be optimized to achieve a good mixer performance. From these results of optimized junction parameters determined by this methods, SIS junctions which consist of a series array of four Nb/Al-AlOx/Nb junctions with each area 3.4${\mu}m^{2}$ have been fabricated by SNEP (Selective Niobium Etching Process) and RIE (Reactive Ion Eching). Also we have tested their DC current-voltage characteristics. These SIS junctions will be used as a mixer for 100GHz band cosmic waves receiver.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.339-342
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• 2004

본 논문은 밀리미터파 대역 무선통신 시스템 송신부의 응용을 위해 CPW 구조를 이용하여 V-band용 상향 주파수 혼합기와 2단 구동증폭기를 설계$\cdot$제작하였다. 능동소자는 본 연구실에서 제작한 $0.1{\mu}m$ 게이트 GaAs Pseudomorphic HEMTs(PHEMTs)를 사용하였으며 입$\cdot$출력단은 CPW를 사용해 정합 회로를 설계하였다. 제작된 상향 주파수 혼합기는 LO power 5.4 dBm, 2.4 GHz IF 신호를 -10.25 dBm으로 입력하였을 때 Conversion Loss 1.25 dB, LO-to-RF Isolation은 58 GHz에서 13.2 dB의 특성을 나타내었다 2단 구동 증폭기는 측정결과 60 GHz에서 S21 이득 13 dB, $58\;GHz\;\~\;64\;GHz$ 대역에서 S21 이득 12 dB 이상을 유지하는 광대역 특성을 얻었고 증폭기의 Pl dB는 3.8 dBm, 최대 출력전력은 6.5 dBm의 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권11호
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• pp.48-53
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• 2007

본 논문에서는 branch line coupler와 ${\lambda}/4$ 전송라인을 이용한 94 GHz 발룬 회로를 설계하였고, 이를 이용하여 높은 LO-RF 격리도 특성을 갖는 W-밴드용 MIMIC 단일 평형 주파수 혼합기를 개발하였다. 혼합기는 $0.1\;{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT 다이오드를 적용하였다. 혼합기에 사용된 MHEMT는 전류이득차단 주파수가 154 GHz, 최대공진 주파수 특성이 454 GHz의 특성을 나타내었다. 제작된 혼합기의 특성 측정 결과 LO 입력 전력이 8.6 dBm일 때 12.8 dB의 변환 손실 특성을 나타내었으며, 입력 및 출력 P1 dB는 각각 5 dBm, -8.9 dBm의 특성을 나타내었다. 또한 LO-RF 격리도 특성은 94 GHz에서 37.2 dB로 높은 격리도 특성을 나타내었다. 격리도 특성을 고려할 때, 본 논문에서 설계 및 제작된 W-밴드용 MIMIC 단일 평형 주파수 혼합기는 기존의 밀리미터파 대역 혼합기와 비교하여 높은 LO-RF 격리도 특성을 나타내었다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2001년도 종합학술발표회 논문집 Vol.11 No.1
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• pp.213-217
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• 2001

본 논문에서는 CPW 구조를 이용하여 60 GHz 무선 시스템 응용을 위한 V-band용 하향 주파수 혼합기를 설계 및 제작하였다. 하향 주파수 혼합기의 설계 및 제작에 있어서 GaAs PHEMT(Pseudomorphic high electron mobility transistor)를 기반으로 하였으며, 회로설계를 위해 coplanar waveguide(CPW) 라이브러리를 구축하여 이용하였다. 제작된 하향 주파수 혼합기의 변환이득은 국부발진주파수(LO) 입력이 8 dBm일 때 -8.5 dB의 최대 변환이득 특성을 얻었으며 Pl dB는 -3.3 dBm을 얻었다. 제작된 회로의 칩 크기는 1.6$\times$l.6 $\textrm{mm}^2$ 이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권4호
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• pp.8-15
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• 2006

본 논문에서는 70 nm InGaAs/InAlAs MHEMT와 DAML 기반의 하이브리드 링 결합기를 이용하여 낮은 변환 손실과 높은 격리도 특성을 갖는 94 GHz 단일 평형 혼합기를 개발하였다. 혼합기에 사용된 MHEMT는 607 mA/mm의 드레인 전류 밀도, 1015 mS/mm의 전달컨덕턴스, 330 GHz의 전류이득차단주파수, 425 GHz의 최대공진주파수 특성을 나타내었다. 제작된 하이브리드 링 결합기는 $85GHz{\sim}105GHz$의 범위에서 $3.57{\pm}0.22dB$의 커플링 손실과 $3.80{\pm}0.08dB$의 삽입 손실 특성을 나타내었다. 혼합기의 측정 결과, $93.65GHz{\sim}94.25GHz$의 범위에서 $2.5dB{\sim}2.8dB$의 변환 손실 특성과 -30 dB 이하의 격리도 특성을 얻었으며, 94 GHz의 중심주파수에서 6 dBm의 LO 전력을 인가하였을 때 2.5 dB의 최소 변환 손실 특성을 얻었다. 변환 손실 및 격리도 특성을 고려할 때, 본 논문에서 개발된 혼합기의 특성은 지금까지 보고된 GaAs 기반 HEMT소자들을 사용하는 94 GHz 대역용 혼합기 중에 가장 우수한 결과물이다.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 2004년도 High Temperature Superconductivity Vol.XIV
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• pp.9-9
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• 2004

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.921-924
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• 2005

We report low conversion loss and high LO to RF isolation 94 GHz MMIC resistive mixers based on 0.1 ${\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic HEMT technology. The fabricated resistive mixers applied a one-stage amplifier on RF port of the mixer. By using the one-stage amplifier, we obtained the decrement of conversion loss and the increment of LO to RF isolation. So, we can obtain higher performances than conventional resistive mixers. The modified mixer shows excellent conversion loss of 6.7 dB at a LO power of 10 dBm. We also observed an extremely high isolation characteristic from the MMICs exhibiting the LO-RF isolation of 21 ${\pm}$ 0.5dB in a frequency range of 93.7${\sim}$ 94.3 GHz. The low conversion loss and high LO-RF isolation characteristics of the MMIC modified resistive mixers are mainly attributed to the performance of the MHEMTs exhibiting a maximum transconductance of 654 mS/mm, a current gain cut-off frequency of 173 GHz and a maximum oscillation frequency of 271 GHz.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제23권1호
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• pp.19-28
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• 2006

The noise temperature of existing millimeter-wave receivers is already within two or three times quantum noise limit. One of practical ways to increase the observation speed of single dish radio telescope without longer integration time is use of multi-beam focal plane array receiver as demonstrated in several large single dish radio telescopes. In this context the TRAO (Taeduk Radio Astronomy Observatory), which operates a 143n Cassegrain radio telescope, is planning to develop a 4 x 4 beams focal plane array SIS receiver system for 86-115 GHz band. Even though millimeter-wave HEMT LNA-based receivers approach the noise temperature comparable to the SIS receiver at W-band, it is believed that the receiver based on SIS mixer seems to offer a bit more advantages. The critical part of the multi-beam array receiver will be sideband separating SIS mixers. Employing such a type of SIS mixer makes it possible to simplify the quasi-optics of receiver. Otherwise, an SSB filter should be used in front of the mixer or some sophisticated post-processing of observation data is needed. In this paper we will present a preliminary design concept and components needed for the development of a new 3 mm band multi-beam focal plane array receiver.

• 센서학회지
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• 제25권1호
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• pp.8-12
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• 2016

A planar, light-weight, and low-cost notch filter structure is required for the KSTAR ECEI (Electron Cyclotron Emission Imaging) system to protect the mixer arrays from spurious plasma heating power. Without protection, this heating power can significantly degrade or damage the performance of the mixer array. To protect mixer arrays, a frequency selective surface (FSS) structure is the suitable choice as a notch filter to reject the spurious heating power. The FSS notch filter should be located between the lenses of the ECEI system. This paper presents a 170 GHz FSS notch filter for the KSTAR ECEI sensor application. The design of such an FSS notch filter is based on the single-sided square loop geometry, because that makes it relatively insensitive to the incident angle of incoming wave. The FSS notch filter exhibits high notch rejection with low pass-band insertion loss over a wide range of incident angles. This paper also reviews the simulated and measured results. The proposed FSS notch filter might be implemented in other millimeter-wave plasma devices.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.1318-1323
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• 2010

밀리미터파 대역의 부품 수요가 많아질 것으로 예상되어지는 57~63 GHz 대역의 하향 변환 혼합기를 IHP SiGe 0.25 um 공정을 이용하여 설계 및 제작하였다. 혼합기 RF 단에 크기를 줄인 3D 발룬(balun)을 위치하였으며, 혼합기는 두 개의 평형 혼합기로 구성하고 LO 신호의 억압과 출력단의 이득을 위하여 버퍼(buffer) 증폭기를 위치하였다. 측정 결과, 변환 이득 13.8 dB, $P1dB_{in}$ -17 dBm, 전류 소모는 88 mA의 특성을 나타내었다.