Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D (전자공학회논문지D)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

A 30GHz Band MMIC Low Noise Amplifier for Satellite Communications

위성통신용 30GHz대 MMIC 저잡음증폭기의 설계 및 제작

  • Lim, Jong-Sik (Applied Electromagnetics Lab., School of E.E., Seoul National University) ;
  • Yom, In-Bok (Radio & Broadcasting Technology Laboratory, ETRI) ;
  • Yoo, Young-Geun (Millitron Co., Ltd.) ;
  • Kang, Sung-Choon (Radio & Broadcasting Technology Laboratory, ETRI) ;
  • Nam, Sang-Wook (Applied Electromagnetics Lab., School of E.E., Seoul National University)
  • 임종식 (서울大學校 電氣工學部 電波工學硏究室) ;
  • 염인복 (韓國電子通信硏究阮 無線放送技術硏究所) ;
  • 유영근 ((주)밀리트론) ;
  • 강성춘 (韓國電子通信硏究阮 無線放送技術硏究所) ;
  • 남상욱 (서울大學校 電氣工學部 電波工學硏究室)
  • Published : 1999.09.01
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Abstract

A 2-stage MMIC(monolithic Microwave Integrated Circuits) LNA(Low Noise Amplifiers) at 30GHz hand has been designed and fabricated for the Ka-band Satellite Communications. The $0.15 {\mu}m$ with the width of $80 {\mu}m$ pHEMT technology was used for the fabrication of this MMIC LNA. Using the series feedback technique, ultra low noise and excellent S11 could be obtained at the same time without the cost of gain at 30GHz-band. The stability factors(Ks) for each stage and overall stage are greater than 1 at full frequency bands by the bias circuits and stabilization circuit. The measured performances, which agree well with the predicted performances, show this 2-stage MMIC LNA has the gain of more than 15.7dB and noise figure of less than 2.09dB over 29GHz to 33GHz.

위성통신용 30GHz대 저잡음 증폭기 MMIC 회로가 $0.15 {\mu}m$ 게이트를 구현하는 pHEMT 기술로 제작되었다. 하나의 저잡음 증폭용 pHEMT 소자는 길이 $20{\mu}m$인 게이트 핑거 4개로 구성되어 있다. HEMT 소자의 소오스에 연결한 직렬 궤환 회로로 인하여 30GHz대 주파수에서 고이득과 저잡음, 그리고 우수한 입력측 반사계수를 동시에 얻을 수 있었다. 바이어스 회로 및 증폭기 안정화 회로를 이용하여 제 1단, 제 2단 및 증폭기 전체가 전대역에서 모두 인정한 동작을 하도록 하였다. 제작된 2단 MMIC 저잡음증폭기는 사용대역인 29 ~ 33GHz에서 15.7dB 이상의 이득과 .2.09dB 이하의 잡음지수를 가진 것으로 측정되어 설계시의 예측된 성능과 잘 일치한다.

Keywords