• 전자공학회논문지
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• 제49권10호
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• pp.159-168
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• 2012

본 논문에서는 $0.15{\mu}m$ GaAs pHEMT 기술을 이용하여 FMCW(Frequency-modulated continuous-wave) 레이더용 W-band 단일칩 수신기 MMIC를 구현하였다. 제작된 수신기는 4 단 저잡음 증폭기, 하향 변환 혼합기, 3 단 LO 버퍼 증폭기로 구성되어 있다. 수신기의 저잡음 특성과 선형성 향상을 위해 저잡음 증폭기의 성능을 최적화시켰다. 혼합기는 선형성 특성 및 낮은 IF 주파수에서 저잡음 특성을 위하여 저항성 혼합기로 설계하였다. W-대역에서 혼합기를 구동시키기 위해서는 높은 LO 입력이 요구되므로 추가적인 LO 버퍼 증폭기를 설계하였다. 단일칩 수신기의 측정 결과, RF 주파수 $f_0$ GHz, LO 입력 전력 -1 dBm, 그리고, IF 주파수 100 MHz에서, 6.2 dB의 변환 이득, 5.0 dB의 잡음 지수, 그리고, -12.8 dBm의 1-dB 이득 감쇄 입력 전력($P_{1dB,in}$) 등의 우수한 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.181-184
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• 2002

본 논문에서는 600Hz 무선 LAN 시스템에 탑재를 위한 600㎓ 대역 전력증폭기 모듈을 개발 하였다. 600㎓ 대역 전력증폭기 모듈에 실장된 600㎓ 대역 전력증폭기 MMIC는 ETRI에서 설계 및 제작한 것으로 칩의 크기는 2.80 × 1.75㎟이며, on-wafer측정을 하여 얻은 결과는 동작 주파수 58~620Hz에서 소신호 이득은 12.4dB이고, 최대 소신호 이득은 59~60G보z에서 ISdB이며, 출력전력(Pldn)은 16.3~16.7dBm을 얻었다. 이와 같은 특성을 갖는 전력증폭기 MMIC를 사용하여 모듈을 제작하였으며, RF feed line을 위해 Rogers 사의 R03003 기판을 사용하였다. 모듈의 입출력은 동작 주파수 대역에 적합한 WRl5라는 waveguide 형태를 사용하였고, DC 바이어스 공급을 위해 3.5㎜ K-connector를 사용하였다 제작한 모듈의 크기는 40 × 30 × 15㎣이며, 최적의 성능을 얻고자 tuning bar를 상하로 이동하여 최적점을 찾았으며 나사로 고정하여 상태를 유지하도록 하였다. DC 바이어스 및 RF feed line과 칩의 연결은 본딩에 의한 인덕턴스를 최소화하기 위하여 3mil 두께의 리본 본딩을 하였다 전력증폭기 모듈을 측정한 결과, 동작주파수 600㎓ 대에서 소신호 이득은 6dB 이상, 입력 정합은 -lOdB 이하, 출력 정합은 -4dB 이하로 측정되었긴, 출력전력은 SdBm 이상으로 측정되었다. 동국대에서 제작한 600Hz 무선 LAN 시스템에 전력증폭기 모듈을 시스템 송신부에 탑재 시험한 결과, 동영상을 실시간으로 전송하는데 성공하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.613-623
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• 2012

본 논문에서는 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics) 공정을 이용하여 다층 구조의 의사 유전체 공진기를 설계하고, 이를 HMIC(Hybrid Microwave Integrated Circuit) 형태의 증폭기, 위상천이기와 함께 폐루프를 구성하여 초소형 전압 제어 의사 유전체 공진기 발진기(Vt-ADRO: Voltage-tuned Artificial Dielectric Resonator Oscillator)를 제작하였다. 의사 유전체 공진기는 주기적인 도체 패턴과 적층을 통해 기존의 유전체 공진기보다 소형의 크기를 갖는 공진기이다. 의사 유전체 공진기의 형상은 기본 도체 패턴 원판형을 갖고 이것을 적층하는 구조를 선정하였으며, 공진기의 물리적 치수 및 적층 수에 따른 공진 특성을 분석하였다. 소형의 크기로 제작하기 위하여 LTCC 기판의 상부에 의사 유전체 공진기를 내장하고, 하부에 증폭기, 위상천이기를 집적하였다. 제작된 의사 유전체 공진기 발진기는 $13{\times}13{\times}3mm^3$로 초소형이며, SMT(Surface Mount Technology) 형태를 갖는다. 설계된 발진기는 설계 주파수에서 개루프 발진 조건을 만족하였으며, 폐루프 측정 결과, 발진 주파수는 조정 전압 0~5 V에서 2.025~2.108 GHz, 위상 잡음은 100 kHz offset에서 $-109{\pm}4$ dBc/Hz, 출력 전력은 $6.8{\pm}0.2$ dBm을 보이며, PFTN(Power Frequency Tuning Normalized) FOM(Figure Of Merit)은 -30.88 dB를 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.308-315
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• 2018

본 논문에서는 두 표적 간의 거리차를 정밀하게 계측할 수 있는 S-band 고 분해능 레이다 개발을 위한 시스템 기본 설계 및 구현 결과를 제시한다. 3.5 GHz LFM(Linear Frequency Modulation) 레이다 기본 설계를 위하여 제안하는 시스템 요구조건은 거리 분해능 1 m, 최대 계측 거리 2 km이며 레이다 방정식을 통해 각 모듈의 사양을 결정하였다. 최종적으로 150 MHz 대역폭, 송신 출력 43 dBm 전력 증폭기, 이득 26 dBi 안테나, 잡음 지수 8 dB 이하, RCS $1m^2$일 때, 표적과 레이다의 최대거리 2 km 기준 SNR이 30 dB 이상이 나올 수 있음을 확인할 수 있었다. 시뮬레이션 결과를 토대로 하드웨어 설계를 하였으며, SDR(Software Defined Radar) 장비를 이용한 LFM 레이다 설계 이론과 방법 그리고 야외 시험 결과를 보여주고 요구조건을 만족하는 레이다 시스템 설계가 가능함을 입증하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.575-578
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• 2005

We report on a low-cost V-band wireless transceiver with no use of any local oscillator in the receiver block using a self-heterodyne architecture. V-band Microwave monolithic IC (MMIC) modules were developed to demonstrate the wireless transceiver using coplanar waveguide (CPW) and GaAs PHEMT technologies. The MMIC modules such as the MMIC low noise amplifier (LNA), medium power amplifier (MPA) and the up/down-mixer were installed in the transceiver system. To interface the MMIC chips with the component modules for the transceiver system, CPW-to-waveguide fin-line transition modules of WR-15 type were designed and fabricated. The fabricated LNA modules showed a $S_{21}$ gain of 8.4 dB and a noise figure of 5.6 dB at 58 GHz. The MPA modules exhibited a gain of 6.9 dB and a $P_1$ $_{dB}$ of 5.4 dBm at 58 GHz. The conversion losses of the up-mixer and the down-mixer module were 14.3 dB at a LO power of 15 dBm, and 19.7 dB at a LO power of 0 dBm, respectively. From the measurement of V-band wireless transceiver, a conversion gain of 0.2 dB and a P $_{1dB}$ of 5.2 dBm were obtained in the transmitter block. The receiver block showed a conversion gain of 2.1 dB and a P $_{1dB}$ of -18.6 dBm. The wireless transceiver system demonstrated a successful data transfer within a distance of 5 meters.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제5권3호
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• pp.210-219
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• 2005

We report on a low-cost V-band wireless transceiver with no use of any local oscillator in the receiver block using a self-heterodyne architecture. V-band millimeter-wave monolithic IC (MMIC) modules were developed to demonstrate the wireless transceiver using coplanar waveguide (CPW) and GaAs PHEMT technologies. The MMIC modules such as the MMIC low noise amplifier (LNA), medium power amplifier (MPA) and the up/down-mixer were installed in the transceiver system. To interface the MMIC chips with the component modules for the transceiver system, CPW-to-waveguide fin-line transition modules of WR-15 type were designed and fabricated. The fabricated LNA modules showed a $S_{21}$ gain of 8.4 dB and a noise figure of 5.6 dB at 58 GHz. The MPA modules exhibited a gain of 6.9 dB and a $P_{1dB}$ of 5.4 dBm at 58 GHz. The conversion losses of the up-mixer and the down-mixer module were 14.3 dB at a LO power of 15 dBm, and 19.7 dB at a LO power of 0 dBm, respectively. From the measurement of V-band wireless transceiver, a conversion gain of 0.2 dB and a $P_{1dB}$ of 5.2 dBm were obtained in the transmitter block. The receiver block showed a conversion gain of 2.1 dB and a $P_{1dB}$ of -18.6 dBm. The wireless transceiver system demonstrated a successful data transfer within a distance of 5 meters.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제10권1호
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• pp.12-23
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• 2021

This paper proposes a low power radio frequency receiver front-end where, in a single stage, single-balanced mixer and voltage-controlled oscillator are stacked on top of low noise amplifier and re-use the dc current to reduce the power consumption. In the proposed topology, the voltage-controlled oscillator itself plays the dual role of oscillator and mixer by exploiting a series inductor-capacitor network. Using a 65 nm complementary metal oxide semiconductor technology, the proposed radio frequency front-end is designed and simulated. Oscillating at around 2.4 GHz frequency band, the voltage-controlled oscillator of the proposed radio frequency front-end achieves the phase noise of -72 dBc/Hz, -93 dBc/Hz, and -113 dBc/Hz at 10KHz, 100KHz, and 1 MHz offset frequency, respectively. The simulated voltage conversion gain is about 25 dB. The double-side band noise figure is -14.2 dB, -8.8 dB, and -7.3 dB at 100 KHz, 1 MHz and 10 MHz offset. The radio frequency front-end consumes only 96 ㎼ dc power from a 1-V supply.

• 한국진공학회지
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• 제8권4B호
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• pp.536-540
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• 1999

We have developed a refractory WNx self-aligned gate GaAs metal-semiconductor field-effect transistor(MESFET) using $SiO_2$ side-wall process. The MESFET hasa fully ion-implanted, planar, symmetric self-alignment structure, and it is quite suitable for integration. The uniform trans-conductance of 354nS/mm up to Vgs=+0.6V and the saturation current of 171mA/mm were obtained. As high as 43GHz of cut-off frequency hs been realized without any de-embedding of parasitic effects. The refractory WNx self-aligned gate GaAs MESFET technology is one of the most promising candidates for realizing linear power amplifier ICs and multifunction monolithic ICs for use in the digital mobile communication systems such as hand-held phone(HHP), personal communication system (PCS) and wireless local loop(WLL).

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.41-46
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• 2007

본 논문은 두 개의 공통 게이트 증폭단을 사용한 캐스코형 CMOS 저잡음 증폭기의 후치 선형화 기법을 제안한다. 제안된 기법은 두 개의 공통 게이트 FET 단을 사용하며, 한 FET는 공통 소스단에서 전달된 전류 성분 중 선형 전류 성분만을 부하에 전달하고, 다른 한 단은 3차 혼변조 전류를 흡수하도록 동작한다. 선형 전류 성분과 혼변조 전류 성분을 선택적으로 분류하기 위해 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 제공되는 후막 (thick oxide) FET를 혼변조 전류 흡수용 FET로, 박막 (thin oxide) FET를 선형 전류 버퍼로 사용하였다. 제안된 방법을 검증하기 위해 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 2.14GHz에서 동작하는 저잡음 증폭기를 설계하였다. 제작된 차동 증폭기는 1.8V 전원에서 12.4mA를 소모하며, 측정 결과로 11 dBm IIP3, 15.5 dB 전력이득, 그리고 2.85 dB 잡음지수를 특성을 얻었다. 이는 후치 선형화가 없는 회로에 비해 7.5dB의 $IIP_{3}$ 개선된 결과이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.357-358
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• 2005

Compact power amplifier modules (PAM) for WCDMA/KPCS and GSM/WCDMA dual-band applications based on multilayer low temperature co-fired ceramic (LTCC) substrates are presented in this paper. The proposed modules are composed of an InGaP/GaAs HBT PAs on top of the LTCC substrates and passive components such as RF chokes and capacitors which are embedded in the substrates. The overall size of the modules is less than 6mm $\times$ 6mm $\times$ 0.8mm. The measured result shows that the PAM delivers a power of 28 dBm with a power added efficiency (PAE) of more than 30 % at KPCS band. The adjacent-channel power ratio (ACPR) at 1.25-MHz and 2.25-MHz offset is -44dBc/30kHz and -60dBc/30kHz, respectively, at 28-dBm output power. Also, the PAM for WCDMA band exhibits an output power of 27 dBm and 32-dB gain at 1.95 GHz with a 3.4-V supply. The adjacent-channel leakage ratio (ACLR) at 5-MHz and 10-MHz offset is -37.5dBc/3.84MHz and -48dBc/3.84MHz, respectively. The measured result of the GSM PAM shows an output power of 33.4 dBm and a power gain of 30.4 dB at 900MHz with a 3.5V supply. The corresponding power added efficiency (PAE) is more than 52.6 %.