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임의의 고조파 임피던스를 갖는 출력 정합 회로를 이용한 GaN HEMT 전력증폭기의 설계
정해창, 손범익, 이동현, 염경환, Jeong. Hae-Chang, Son. Bom-Ik, Lee. Dong-Hyun, Yeom. Kyung-Whan 한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 13 Pages
한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 2013, Vol.24 No.11 1034-1046 (13 pages)
HEMT 전력증폭기의 설계를 보였다. 선정된 GaN HEMT 소자는 TriQuint사의 TGF2023-02이며, 전력증폭기 구성을 위하여 상용 패키지에 패키징하였다. 패키지 입 출력 기준면에서 로드-풀 시뮬레이션을 수행하였다. 기본파에서는 최대 출력, 2차 및 3차 고조파에서는 최대 효율을 갖는 최적 임피던스를 도출하였다. 도출된 임피던스는 fixture에 의하여 임의의 고조파 임피던스를 보였으며, 이를 정합하기 위하여 4개의 전송선으로 구성된 출력 정합 회로를 제안하였다. 최적 임피던스를 정합하기 위한 전송선의 특성 임피던스와 전기각을... -
GaN HEMT를 이용한 스위칭 모드 전력증폭기 설계 및 전력증폭기의 Ruggedness 특성 분석
최길웅, 이복형, 김형주, 김상훈, 최진주, 김동환, 김선주, Choi. Gil-Wong, Lee. Bok-Hyoung, Kim. Hyoung-Joo, Kim. Sang-Hoon, Choi. Jin-Joo, Kim. Dong-Hwan, Kim. Seon 한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 9 Pages
한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 2013, Vol.24 No.4 394-402 (9 pages)
본 논문은 GaN(Gallium Nitride) HEMT(High Electron Mobility Transistor)를 이용한 S대역 레이더용 전력증폭기 설계하고 제작된 스위칭 모드 전력증폭기의 ruggedness 시험에 관련된 내용을 기술하였다. 고효율 특성을 위해 전력증폭기를 Class-F로 설계하였으며, 측정을 위한 입력 신호는 $100{mu}s$의 pulse width 및 10 %의 duty cycle인 pulse 신호를 사용하였다. 제작된 Class-F 전력증폭기의 중심 주파수에서 측정한 결과, 8.7 dB의 전력 이득과 42 dBm의 출력 전력, 54.2 %의 전력 부가 효율(PAE) 및 62.6 %의 드레인 효율이... -
선박 레이더용 X-대역 300 W급 GaN HEMT 반도체 전력 증폭 장치 설계 및 제작
허전, 진형석, 장호기, 김보균, 조숙희, Heo. John, Jin. Hyeong-Seok, Jang. Ho-Ki, Kim. Bo-Kyun, Cho. Sookhee 한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 9 Pages
한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 2012, Vol.23 No.11 1239-1247 (9 pages)
논문에서는 GaN HEMT 소자를 이용한 X-대역 반도체 전력 증폭 장치(SSPA)의 설계 및 제작에 대하여 논의한다. 반도체 전력 증폭 장치는 안정적인 전원을 공급해 주는 전원공급기, 통신과 내부 모듈을 제어하기 위한 제어부, RF 신호를 증폭하기 위한 RF부로 구성된다. 특히, RF부를 구성하는 능동 소자로 TriQuint사의 GaN HEMT Bare 소자를 이용하였다. RF부는 초단, 드라이브 단, 메인 출력 단으로 구성되어 있으며, 각 앰프는 입 출력 정합을 통하여 구현하였다. 제작된 반도체 전력 증폭 장치는 X-대역(500 MHz 대역폭)에서 duty 26... -
WiMAX 대역 GaN HEMT 4 W 소형 전력증폭기 모듈 설계
정해창, 오현석, 허윤성, 염경환, 김경민, Jeong. Hae-Chang, Oh. Hyun-Seok, Heo. Yun-Seong, Yeom. Kyung-Whan, Kim. Kyoung-Min 한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 11 Pages
한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 2011, Vol.22 No.2 162-172 (11 pages)
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($4.4{ imes}4.4;mm^2$) 패키지된 전력증폭기 모듈의 경우, 출력은 36 dBm, 효율은 50... -
선택적 산화 알루미늄 기판을 이용한 소형 2.5 GHz 8 W GaN HEMT 전력 증폭기 모듈
정해창, 오현석, 염경환, Jeong. Hae-Chang, Oh. Hyun-Seok, Yeom. Kyung-Whan 한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 9 Pages
한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 2011, Vol.22 No.12 1069-1077 (9 pages)
산화 알루미늄(SAAO: Selectively Anodized Aluminum Oxide) 기판을 이용하여 2.5 GHz 8 W급 소형 GaN HEMT 전력 증폭기 모듈을 설계, 제작하였다. SAAO 기판 공정은 최근 Wavenics사에서 제안한 특허 기술로서, 알루미늄을 웨이퍼로 이용한다. 본 연구에 사용된 능동 소자는 최근 발표된 TriQuint사의 칩 형태 의 GaN HEMT이다. 최적의 임피던스는 수동 조정 소자가 내장된 지그를 사용하여 실험적으로 결정하였다. 결정된 임피던스를 이용하여, 입 출력 임피던스 정합 회로를 EM co-시뮬레이션을 이용하여 F급으로 설계를 수행하였으며,... -
사전-정합 로드-풀 측정을 통한 X-대역 40 W급 펄스 구동 GaN HEMT 전력증폭기 설계
정해창, 오현석, 염경환, 진형석, 박종설, 장호기, 김보균, Jeong. Hae-Chang, Oh. Hyun-Seok, Yeom. Kyung-Whan, Jin. Hyeong-Seok, Park. Jong-Sul, Jang. Ho-Ki, Kim. Bo- 한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 13 Pages
한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 2011, Vol.22 No.11 1034-1046 (13 pages)
GaN HEMT 소자의 로드-풀 측정을 통한 40 W급 전력증폭기 모듈의 설계, 제작을 보였다. 전력증폭기의 설계에 적용하기 위한 능동 소자로, 최근 발표된 TriQuint사의 GaN HEMT 소자를 선정하였다. 로드-풀 측정 시스템의 임피던스 튜너의 임피던스 범위 제한으로 인하여, 시험치구 내에 사전-정합 회로를 구성하였다. 사전-정합 회로가 포함된 로드-풀 측정을 통해 최적 입 출력 임피던스를 도출하기 위하여, 사전-정합 회로의 2-포트 S-파라미터가 필요하며, 이의 새로운 추출 방법을 제안하였다. 이와 같이 결정된 사전-정합 회로의... -
Metamorphic HEMT를 이 용한 60 GHz 대역 고출력 Push-Push 발진기
이종욱, Lee. Jong-Wook 한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 6 Pages
한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 2006, Vol.17 No.7 659-664 (6 pages)
특성을 나타내었다. 두 개의 $6{ imes}50{mu}m$ 크기를 가지는 mHEMT 를 이용하여 제작된 발진기는 59.5 GHz 에서 6.3 dBm의 출력 전력과 -35 dBc 이상의 기저 주파수 억압도를 나타내었다. 페이즈 노이즈 (phase noise)는 발진 주파수의 1 MHz 오프셋에서 -81.2 dBc/Hz 의 특성을 나타내었다. 본 연구 결과는 60 GHz 대역에서 mHEMT를 이용하여 제작된 push-push 발진기로는 최대 출력을 나타낸 결과이며, 이 연구 결과는 상용화와 저가격에 InP HEMT 보다 유리한 mHEMT를 이용하여 고출력 발진기 특성을 얻을 수 있음을 보여준다. -
측정된 S-파라미터에서 MESFET과 HEMT의 기생 저항을 구하는 새로운 방법
임종식, 김병성, 남상욱 한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 10 Pages
한국전자파학회 韓國電磁波學會論文誌 2000, Vol.11 No.6 876-885 (10 pages)
의존하지 않고도, 정상적인 바이어스(Normal activebias) 조건에서 측정하 S-파라미터로부터 MESFET과 HEMT의 외부 기생 저항을 간단히 구할 수 있는 방법이 제시되었다. 이를 위해서 zero 바이어스 조건에서 측정한 Z-파라미터로부터 Rs와 Rd의 차이를 구할수 있다는 사실이 이용된다. 측정한 S-파라미터로부터 외부 기생 인덕터와 캐패시터의 효과를 제거하면, 내부 소자와 외부 기생 저항을 포함한 새로운 소자를 정의할 수 있다. 내부 소자의 Y-파라미터인 Yint,11과 Yint,12의 실수부 값이 이론적으로 0이라는 사실을 이용하여 S-, Y... -
GaN HEMT Based High Power and High Efficiency Doherty Amplifiers with Digital Pre-Distortion Correction for WiBro Applications
Park. Jun-Chul, Kim. Dong-Su, Yoo. Chan-Sei, Lee. Woo-Sung, Yook. Jong-Gwan, Chun. Sang-Hyun, Kim. Jong-Heon, Hahn. Cheol-Koo 한국전자파학회 Journal of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science 11 Pages
한국전자파학회 Journal of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science 2011, Vol.11 No.1 16-26 (11 pages)
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로드-풀을 이용한 X-Band GaN HEMT의 최적 임피던스 분석
김민수, 이영철, Kim. Min-Soo, Rhee. Young-Chul 한국전자통신학회 한국전자통신학회 논문지 7 Pages
한국전자통신학회 한국전자통신학회 논문지 2011, Vol.6 No.5 621-627 (7 pages)
상태의 GaN HEMT 소자에 대한 성능을 분석하고 분석한 결과를 바탕으로 최적의 임피던스 점을 분석하였다. 패키징 하기 전 on-Wafer 상태에 있는 반도체 소자의 최적의 임피던스 분석을 통해 소자 자체에서 최적의 성능을 내는 방안을 제안하였다. Gate length가 0.25um이고 Gate Width가 각각 400um, 800um인 소자에 대한 최적의 임피던스를 선정하여 성능을 분석한 결과, 400um는 $P_{sat}$=33.16dBm(2.06W), PAE=67.36%, Gain=15.16dBm의 성능을 가지며, 800um는 $P_{sat}$=35.9 dBm(3.9W), PAE=69.23%, Gain=14.87dB의 성능을 보였다.