• Title/Summary/Keyword: pHEMT

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이중 모우드 수신기용 가변 변환이득 믹서 (Variable Conversion Gain Mixer for Dual Mode Receiver)

  • 박현우;구경헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.138-144
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    • 2006
  • 본 논문에서는 와이브로와 무선랜 응용을 위한 이중 모우드 FET 믹서를 단일 게이트의 두 개 pHEMT를 캐스코드(cascode)로 연결하여 이중게이트 FET 믹서 형태로 구현하였다. 설계된 이중게이트 믹서는 와이브로와 무선랜 응용에서 DC 전력소모를 최소화하기위해 가변적인 변환이득을 갖도록 최적화되었다. 설계 믹서의 LO-RF간 격리도 특성은 2.3GHz~2.5GHz에서 약 20dB이다. LO신호가 0dBm이고 RF신호가 -50dBm일 때 믹서는 15dB의 변환이득을 갖는다. 수신되는 RF신호가 -50dBm에서 -20dBm까지 증가할 때 변환이득은 15dB에서 -2dB까지 바이어스에 따라 감소하게 된다. 가변 변환이득은 몇 가지 장점이 있다. 즉 IF단에서 AGC의 넓은 동작영역의 부담을 줄일 수 있고, 또한 믹서의 DC전력소모를 약 90% 절약할 수 있다.

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A CPW-Based 77 GHz Power Amplifier with Cascode Structure Using a 130 nm In0.88GaP/In0.4AlAs/In0.4GaAs mHEMTs

  • Kim, Young-Min;Koh, Yu-Min;Park, Young-Rak;Lee, Si-Young;Seo, Kwang-Seok;Kwon, Young-Woo
    • 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.

고출력, 고이득 Ka-band 하이브리드 전력증폭기 모듈 개발에 관한 연구 (A Study on the development of high gain and high power Ka-band hybrid power amplifier module)

  • 이상효;김홍득;정진호;권영우
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권11호
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    • pp.49-54
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    • 2001
  • GaAs pHEMT와 도파관-마이크로스트립 변환구조를 이용하여 고출력, 고이득 특성을 갖는 Ka-band 하이브리드 전력증폭기 모듈을 개발하였다. 본 전력증폭기는 10 mil 두께의 duroid 기판을 이용한 마이크로스트립 라인과 도파관 마이크로스트립 변환구조로 이루어져 있다. 제작된 도파관-마이크로스트립 변환구조는 32 40 GHz 대역까지 약 1 dB의 삽입손실(back to back)을 보인다. 전력증폭기 모듈의 측정 결과, 36.1 - 37.1 GHz에서 1W 이상의 출력 전력, 23dB 이상의 전력 이득을 보이며 36.5GHz에서 31dBm의 출력전력, 24dB의 전력 이득, 15%의 PAE을 나타내었다.

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부성저항 특성을 갖는 능동 인덕터와 능동 캐패시터를 이용한 능동 공진 발진기 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Active Resonator Oscillator using Active Inductor and Active Capacitor with Negative Resistance)

  • 신용환;임영석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.1591-1597
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    • 2003
  • 본 논문에서는 HEMT(Agilent ATF­34143)를 이용한 부성저항 특성을 갖는 능동 인덕터와 캐패시터를 이용해 능동 공진 발진기 제작에 응용하였다. 5.5GHz 대역에서 능동 인덕터는 ­25$\Omega$의 부성저항과 2.4nH의 인덕턴스를 갖고, 능동 캐패시터는 ­14$\Omega$의 부성저항과 0.35pF의 캐패시턴스를 갖도록 설계하였다. 설계된 능동 인덕터와 캐패시터를 이용 5.8GHz ISM 대역의 국부 발진기로 사용 가능한 능동 공진 발진기를 설계하였다. 애질런트사의 ADS 2002C를 이용 시뮬레이션 하였다. 설계된 발진기는 유전율 3.38, 유전체 두께 0.508mm, 금속 두께 0.018mm인 기판위에 HMIC 형태로 구현하였다. 제작된 능동 공진 발진기는 5.68GHz의 기본 발진주파수에서 ­3.6㏈m의 출력을 얻었고, 100KHz 옵셋에서 ­81㏈c1/Hz의 위상잡음 특성을 갖는다.

100 nm T-gate의 InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic HEMT 소자 제작 및 특성에 관한 연구 (Study on the fabrication and the characterization of 100 nm T-gate InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMTs)

  • 김형상;신동훈;김순구;김형배;임현식;김현정
    • 한국진공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.637-641
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    • 2006
  • 본 논문에서는 100 nm 게이트 길이를 갖는 InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT(metamorphic high electron mobility transistors)m의 DC와 RF 특성을 분석 하였다. 이중 노광 방법으로 ZEP520/P(MMA-MAA)/PMMA 3층 구조의 레지스터와 게이트 길이 100 nm인 게이트를 제작하였다. 게이트의 단위 폭이 $70\;{\mu}m$인 2개의 게이트와 길이가 100 nm로 제작된 MHEMT를 DC 및 RF특성을 조사하였다. 최대 드레인 전류 밀도는 465 mA/mm, 상호전달 컨덕턴스는 844 mS/mm이, RF 측정으로부터 전류 이득 차단 주파수는 192 GHz와 최대 진동주파수 310 GHz인 특성을 보였다.

In0.8Ga0.2As HEMT 소자에서 Output-conductance가 차단 주파수에 미치는 영향에 대한 연구 (Effect of Output-conductance on Current-gain Cut-off frequency in In0.8Ga0.2As High-Electron-mobility Transistors)

  • 노태범;김대현
    • 센서학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.324-327
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    • 2020
  • The impact of output conductance (go) on the short-circuit current-gain cut-off frequency (fT) in In0.8Ga0.2As high-electron-mobility transistors (HEMTs) on an InP substrate was investigated. An attempted was made to extract the values of fT in a simplified small-signal model (SSM) of the HEMTs, derive an analytical formula for fT in terms of the extrinsic model parameters of the simplified SSM, which are related to the intrinsic model parameters of a general SSM, and verify its validity for devices with Lg from 260 to 25 nm. In long-channel devices, the effect of the intrinsic output conductance (goi) on fT was negligible. This was because, from the simplified SSM perspective, three model parameters, such as gm_ext, Cgs_ext and Cgd_ext, were weakly dependent on goi. However, in short-channel devices, goi was found to play a significant role in degrading fT as Lg was scaled down. The increase in goi in short-channel devices caused a considerable reduction in gm_ext and an overall increase in the total extrinsic gate capacitance, yielding a decrease in fT with goi. Finally, the results were used to infer how fT is influenced by goi in HEMTs, emphasizing that improving electrostatic integrity is also critical importance to benefit fully from scaling down Lg.

역지향성 능동배열 안테나용 2-Port 주파수 혼합기의 설계 (Design of a 2-Port Frequency Mixer for Active Retrodirective Array Applications)

  • 전중창;김태수;김현덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.397-401
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    • 2005
  • 본 논문에서는 역지향성 능동배열 안테나용 2-포트 주파수 혼합기를 설계 제작하였다. 역지향성 안테나는 임의의 방향에서 입사하는 전파를 그 방향으로 되돌려 복사시키는 안테나 배열 시스템으로서, 반사파가 입사 반대방향으로 파면(wave front)을 갖도록 하기 위해서는 입사신호의 위상을 180도 천이 시키는 공액 위상변위기가 필요하다. 역지향성 배열에서 공액 위상변위기는 주파수 혼합기로 구현할 수 있다. 2-포트 주파수 혼합기는, 일반적인 3-포트 구조와 달리, RF/IF 신호를 동일 포트에서 사용함으로써 입력단의 신호 결합회로를 사용하지 않아도 되며, 임피던스 정합이 용이하다는 장점을 갖는다. 회로 제작을 위한 비선형소자로 p-HEMT가 사용되었으며, -10 dBm의 LO 전력을 인가하였을 때, 변환손실 -1 dB와 RF 전력 -15 dBm의 1-dB 억압점(compression point)이 측정되었다.

Ka대역 위성통신용 fly-away 터미널 안테나 & RF 시스템 설계 (An Antenna & RF System for Fly-away Satcom Terminal Application on Ka-band)

  • 박병준;김춘원;윤원상;이성재
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.485-491
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    • 2014
  • An Antenna & RF system for a fly-away satcom terminal application on ka-band is presented in this paper. The Fly-away satellite terminal can be moved and operated by two person and adapt automatic satellite tracking system in order to decrease the tracking time. Additionally, for low-power consumption, compact size and light-weight, a dual reflector antenna is constructed using dual-offset gregorian antenna structure. For minimize weight, the reflector of the antenna is made of Magnesium. For low-power consumption and light-weight, the pHEMT MMIC compound devices is utilized. The Electronic Band-Gap(EBG) Low-Pass Filter(LPF) is designed for harmonic rejection. In the receiving part, Low-Noise Block converter(LNB) structure is designed for compact and lightweight. In this paper, fly-away satcom terminal with low-power consumption, compact size and light-weight is described with antenna system and RF system performances. Through the experimentation, fly-away terminal's EIRP is more than 50dBW, G/T is more than $17dB/^{\circ}K$.

GaN 나노선의 전기적 특성제어 (Modulation of electrical properties of GaN nanowires)

  • 이재웅;함문호;명재민
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.11-11
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    • 2007
  • 1차원 구조체인 반도체 나노선은 앙자제한효과 (quantum confinement effect) 등을 이용하여 고밀도/고효율의 소자 개발이 기대되고 있다. GaN는 상온에서 3.4 eV의 밴드갭 에너지를 갖는 III-V 족 반도체 재료로써 박막의 경우 광전자 소자로 폭넓게 응용되고 있다. 최근 GaN 나노선의 합성에 성공하면서 발광소자, 고효율의 태양전지, HEMT 등으로의 응용을 위한 많은 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 아직까지 GaN 나노선의 전기적 특성을 제어하는 기술은 확립되지 않고 있다. 본 연구에서는 Vapor solid (VS)법을 이용하여 GaN 나노선을 합성하였으며, GaN 분말과 함께 $Mg_2N_3$ 분말을 첨가하여 (Ga,Mg)N 나노선을 성공적으로 합성하였다. 합성시에 GaN와 Mg 소스간의 거리 변화를 통해 Mg 도핑농도를 제어하고자 하였다. 이 같은 방법으로 합 된 (Ga,Mg)N 나노선의 Mg 도핑농도에 따른 결정학적 특성을 알아보고, (Ga,Mg)N 나노선을 이용하여 소자를 제작한 후 그 전기적 특성을 살펴보고자 한다. X-ray diffraction (XRD)과 high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), EDX를 이용하여 합성된 나노선의 결정학적 특성과 Mg의 도핑 농도를 확인하였다. Photo lithography와 e-beam lithography법을 이용하여 (Ga,Mg)N 나노선 field-effect transistor (FET)를 제작하고, channel current-drain voltage ($I_{ds}-V_{ds}$) 와 channel current-gate voltage ($I_{ds}-V_g$) 측정을 통해 (Ga,Mg)N 나노선이 도핑 농도에 따라 n형에서 p형으로 전기적 특성이 변화함을 확인하였다.

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초광대역 평면형 모노폴 안테나를 이용한 능동 안테나 다이플렉서의 설계 (Design of Active Antenna Diplexers Using UWB Planar Monopole Antennas)

  • 김준일;이원택;장진우;지용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.1098-1106
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    • 2007
  • 본 논문은 초광대역 코프래너 급전 모노폴 안테나를 이용한 능동 안테나 다이플렉서 구조를 제안한다. 제안된 다이플렉서 구조는 초고주파 시스템 집적 패키지 기술(RF System on Package: RF-SoP)을 이용한 것으로서 평면형 초광대역 모노폴 안테나와 능동 소자를 직접 연결법에 의해 연결하여 다이플렉서(diplexer)를 형성하는 방식이다. 이는 안테나 회로 성분과 능동 소자의 패키지 회로 성분으로 형성되는 통과 대역을 이용함으로써 별도로 추가된 대역 통과 필터 등의 회로 구조 없이 다이플렉서를 내장하여 구성하는 방식이다. 따라서 입력된 수신 신호의 주파수 대역에 따라 동작 회로가 분리되며, 분리된 수신 신호가 능동 소자의 동작에 의해 증폭되는 능동 안테나 다이플렉서(diplexer)로서 구성된다. FR-4 에폭시 기판 위에서 제작된 능동 안테나 다이플렉서의 특성을 측정한 결과, 2.4 GHz 수신 단자에서는 0.9 dB의 삽입 손실(insertion loss), 1.1 GHz(2.0{\sim}3.1\;GHz)$ 대역폭, 17.0 dB의 수신 신호 증폭 특성을 보여주었으며, 5.8 GHz 수신 단자에서는 0.8 dB의 삽입 손실, 650 MHz$(5.25{\sim}5.9\;GHz)$ 대역폭, 15.0 dB의 수신 신호 증폭 특성을 보여주었다 또한 -10.0 dB 이상의 주파수 분리(isolation) 특성과 -20.0 dB 이상의 고조파 성분(harmonics) 감쇄 특성을 나타내어, 제시된 능동 안테나 다이플렉서 구조가 설계된 동작을 하고 있음을 알 수 있었다.