초록
본 논문에서는 S-band 대역에서의 수신단 one-chip MMIC 저잡음 증폭기, 믹서의 설계 및 제작, 측정에 관한 연구를 수행한다. 저잡음 증폭기는 공통 소스 구조의 2단으로 설계하였으며, 믹서는 LO 및 RF balun으로 구성되고, 이는 능동 소자를 이용하여 구현하였다. 각 능동 소자의 공정상의 변화를 보상하기 위하여 새로운 바이어스 안정화 회로를 적용하였다. 그리고 이를 단일 칩으로 구현, 제작하였다. 측정 결과로 저잡음 증폭기는 2.1 GHz에서 15.51 dB의 이득과 1.02 dB의 잡음지수를 가지고 있으며, 믹서의 변환 이득은 -12 dB이며 IIP3는 약 4.25 dBm, 포트간 격리도는 25 dB 이상의 값을 가진다. 제안된 새로운 바이어스 회로는 FET와 저항으로 구성되며 공정상의 변화와 온도의 변화 등에 의한 문턱 전압의 변화를 보상해 줄 수 있다. 제작된 칩의 크기는 $1.2[mm]\times1.4[mm]$이다.
In this paper, the study of a design, fabrication and measurement of the receiver MMIC LNA, mixer for S-band application is described. The LNA is designed by 2-stage common source. The mixer is composed of active LO and RF balun to integrate on a chip and applied a newly proposed bias circuit to compensate the process variations of active devices. The LNA has 15.51 dB-gain and 1.02dB-Noise Figure at 2.1 GHz. The conversion gain of the mixer is -12 dB, IIP3 is approximately 4.25 dBm and port-to-port isolation is over 25 dB. The newly proposed bias circuit is composed of a few FETs and resistors, and can compensate the variation of the threshold voltage by the process variations, temperature changes and etc. The designed chip size is $1.2[mm]\times1.4[mm]$.
