• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권4호
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• pp.8-15
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• 2006

본 논문에서는 70 nm InGaAs/InAlAs MHEMT와 DAML 기반의 하이브리드 링 결합기를 이용하여 낮은 변환 손실과 높은 격리도 특성을 갖는 94 GHz 단일 평형 혼합기를 개발하였다. 혼합기에 사용된 MHEMT는 607 mA/mm의 드레인 전류 밀도, 1015 mS/mm의 전달컨덕턴스, 330 GHz의 전류이득차단주파수, 425 GHz의 최대공진주파수 특성을 나타내었다. 제작된 하이브리드 링 결합기는 $85GHz{\sim}105GHz$의 범위에서 $3.57{\pm}0.22dB$의 커플링 손실과 $3.80{\pm}0.08dB$의 삽입 손실 특성을 나타내었다. 혼합기의 측정 결과, $93.65GHz{\sim}94.25GHz$의 범위에서 $2.5dB{\sim}2.8dB$의 변환 손실 특성과 -30 dB 이하의 격리도 특성을 얻었으며, 94 GHz의 중심주파수에서 6 dBm의 LO 전력을 인가하였을 때 2.5 dB의 최소 변환 손실 특성을 얻었다. 변환 손실 및 격리도 특성을 고려할 때, 본 논문에서 개발된 혼합기의 특성은 지금까지 보고된 GaAs 기반 HEMT소자들을 사용하는 94 GHz 대역용 혼합기 중에 가장 우수한 결과물이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권5호
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• pp.61-68
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• 2005

본 논문에서는 낮은 변환손실 특성의 94 GHz MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) resistive 믹서를 설계 및 제작하였다. MIMIC resistive 믹서는 $0.1{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT (High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 설계 및 제작되었다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도 665 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(Gm)는 691 mS/mm를 얻었으며, RF 특성으로 fT는 189 GHz, fmax는 334 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 94 GHz MIMIC 믹서의 개발을 위해 MHEMT의 비선형 모델과 CPW 라이브러리를 구축하였으며, 이를 이용하여 MIMIC 믹서를 설계하였다. 설계된 믹서는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용해 제작되었다. 94 GHz MIMIC resistive 믹서의 측정결과 변환손실 특성은 94 GHz에서 8.2 dB의 양호한 특성을 나타내었으며, 입력 P1 dB는 9 dBm, 출력 P1 dB는 0 dBm의 결과를 얻었다. Resistive 믹서의 LO-IF 격리도는 94.03 GHz에서 15.6 dB의 측정 결과를 얻었다. 본 논문에서 설계 및 제작된 94 GHz MIMIC resistive 믹서는 기존의 W-band 대역 resistive 믹서와 비교하여 낮은 변환손실 특성을 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.1035-1039
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• 2012

본 논문에서는 GaAs 기반의 건 다이오드(Gunn diode)와 버렉터 다이오드(varactor diode)를 사용하여 중심 주파수가 94 GHz인 도파관(waveguide) 전압조정발진기(VCO, voltage controlled oscillator)를 구현하였다. 94 GHz 신호는 동공(cavity)을 47 GHz에서 발진하도록 설계하여 2체배된 신호를 사용하였으며, 다이오드의 바이어스(bias) 포스트(post)가 저역통과필터(LPF, low pass filter) 및 공진기(resonator) 기능을 동시에 수행하도록 설계하였다. 제작된 도파관 전압조정발진기는 760 MHz의 대역폭과 12.61~15.26 dBm의 출력전력 특성을 나타내었다. 위상잡음은 -101.13dBc/Hz(at 1MHz offset)의 우수한 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권5호
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• pp.36-41
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• 2007

본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 동작하는 단일 평면 구조의 회로에 쉽게 집적화 할 수 있는 94 GHz CPW branch-line 대역통과 여파기를 설계 및 제작하였다. 본 논문은 커플링 포트들을 open load stub로 연결하고, 격리 포트를 출력노드로 취하여 branch-line 커플러를 transversal filtering section으로 사용하는 것이다. 94 GHz branch-line 대역통과 여파기를 설계하기 위해서 CPW 라이브러리를 구축하고, branch-line 커플러와 open load stub들의 임피던스 및 길이를 최적화하였다. 제작된 대역통과 여파기의 측정결과, 주파수 94 GHz를 중심으로 11.7 %의 3 dB 상대 대역폭과 2.5 dB의 삽입 손실 특성을 나타내었다. 또한, 94 GHz에서 -18.5 dB의 입출력 반사 손실 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권8호
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• pp.48-53
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• 2008

본 논문에서는 100 nm InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic HEMT (high electron mobility transistor)를 이용하여 94 GHz 대역 응용에 적용 가능한 MMIC (millimeter-wave monolithic integrated circuit) 저잡음 증폭기를 구현하였다. 94 GHz MMIC 저잡음 증폭기 구현을 위하여 제작된 $100nm\times60{\mu}m$ MHEMT의 측정결과, 655 mA/mm의 드레인 전류 밀도, 720 mS/mm의 최대전달컨덕턴스를 얻었으며, RF 특성으로 전류이득차단주파수는 195 GHz, 최대공진주파수는 305 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 구축된 MHEMT와 CPW 라이브러리를 이용하여 구현된 MMIC 저잡음 증폭기의 측정결과, 94 GHz에서 $S_{21}$ 이득은 14.8 dB, 잡음지수는 4.6 dB의 우수한 특성을 얻었다. 전체 칩의 크기는 $1.8mm\times1.48mm$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.393-396
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• 2018

본 논문은 65-nm 저전력 CMOS 공정을 이용해 94 GHz 대역 저잡음 증폭기를 설계한 결과를 제시한다. 설계한 저잡음 증폭기는 4단 차동 공통소스 구조를 가지며, 트랜스포머를 사용해 각 단 및 입출력 임피던스 정합 회로를 구성했다. 제작한 저잡음 증폭기는 94 GHz에서 최대 전력 이득 25 dB을 보이며, 3-dB 대역폭은 5.5 GHz이다. 제작한 칩의 면적은 패드를 포함해 $0.3mm^2$이며, 1.2 V 공급 전원에서 46 mW의 전력을 소비한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권11호
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• pp.89-94
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• 2011

본 논문에서는 밀리미터파 Tuner system을 이용하여 밀리미터파 탐색기에 적용 가능한 W-band MMIC 저잡음 증폭기를 구현하였다. 저잡음 증폭기를 위해 구현된 MHEMT의 측정결과 692mA/mm의 드레인 전류 밀도, 726mS/mm의 최대전달컨덕턴스를 얻었으며, RF 특성으로 전류이득차단주파수는 195GHz, 최대공진주파수는 305GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 제작된 W-band 저잡음 증폭기의 측정결과 94GHz에서 7.42dB의 우수한 S21 이득 특성을 얻었으며, 잡음 지수의 측정결과 94.2GHz에서 2.8dB의 잡음 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권10호
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• pp.65-70
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• 2008

본 연구에서는 94 GHz 송수신 시스템에 응용이 가능한 평면형 회로 내의 전송 선로 방식의 하나인 CPW(Coplanar Waveguide)와 구형 도파관 간의 신호를 원활히 전달해주는 94 GHz CPW-구형 도파관 변환기를 설계하고 제작하였다. 제안된 변환기는 단일 면에 구현된 Fin-line 테이퍼와 Open 타입의 CPW-Slot-line 변환기 구조로 구성되어 있으며, 이는 MMIC의 플립칩 본딩을 위해 기존의 MMIC 기술을 이용하여 단단하고 구부러지지 않는 사파이어($Al_2O_3$)기판위에 구현되었다. Ansoft사의 HFSS 툴을 이용하여 최적화된 Single-section 변환기를 Back-to-back 구조의 지그로 제작하였고 Anritsu ME7808A Vector Network Analyzer 장비를 이용해 $85{\sim}105$ GHz를 대역에서 S-파라미터들을 측정하였다. 측정 결과, 3 mm 길이를 갖는 CPW의 삽입 손실을 고려하여 94 GHz에서 약 1.7 dB의 삽입 손실과 25 dB 이상의 반사손실을 확인 하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.25-33
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• 2007

본 논문에서는 높은 격리특성과 광대역 특성을 갖고 IF 발룬을 필요로 하지 않는 94 GHz MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) single balanced cascode 믹서를 설계 및 제작하였다. 또한 믹서의 높은 격리특성과 광대역 특성을 위한 94 GHz 대역의 3 dB tandem 커플러를 설계 및 제작하였다. MIMIC single balanced cascode 믹서는 $0.1{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT(High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 설계 및 제작되었다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도 665 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(Gm)는 691 mS/mm를 얻었으며, RF 특성으로 $f_T$는 189 GHz, $f_{max}$는 334 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 94 GHz MIMIC 믹서의 개발을 위해 MHEMT의 비선형 모델과 CPW 라이브러리를 구축하였으며, 이를 이용하여 MIMIC 믹서를 설계하였다. 설계된 믹서는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용해 제작되었다. 94 GHz MIMIC single balanced cascode 믹서의 측정결과 변환손실 특성은 LO 신호의 크기가 10.9 dBm 일 때 94 GHz에서 9.8 dB의 양호한 특성을 나타내었다. 제작된 믹서의 LO-RF 격리도는 94 GHz에서 29.5 dB 그리고 100 GHz에서 39.5 dB의 측정 결과를 얻었다. 또한 제작된 믹서는 외부의 IF 발룬을 필요하지 않아 소형화가 가능하다. 본 논문에서 설계 및 제작된 94 GHz MIMIC single balanced cascode믹서는 기존의 balanced 믹서와 비교하여 높은 격리 특성을 나타내었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제14권4호
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• pp.246-251
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• 2016

In this study, we developed a reduced 94 GHz hybrid ring coupler on a GaAs substrate in order to demonstrate the possibility of the integration of various passive components and MMICs in the millimeter-wave range. To reduce the size of the hybrid ring coupler, we used multiple open stubs on the inside of the ring structure. The chip size of the reduced hybrid ring coupler with multiple open stubs was decreased by 62% compared with the area of the hybrid ring coupler without open stubs. Performance in terms of the loss, isolation, and phase difference characteristics exhibited no significant change after the use of the multiple open stubs on the inside of the ring structure. The reduced hybrid ring coupler showed excellent coupling loss of $3.87{\pm}0.33dB$ and transmission loss of $3.77{\pm}0.72dB$ in the measured frequency range of 90-100 GHz. The isolation and reflection were -48 dB and -32 dB at 94 GHz, respectively. The phase differences between two output ports were $180^{\circ}{\pm}1^{\circ}$ at 94 GHz.