• ETRI Journal
• /
• 제42권4호
• /
• pp.549-561
• /
• 2020

We developed a 0.1-㎛ metamorphic high electron mobility transistor and fabricated a W-band monolithic microwave integrated circuit chipset with our in-house technology to verify the performance and usability of the developed technology. The DC characteristics were a drain current density of 747 mA/mm and a maximum transconductance of 1.354 S/mm; the RF characteristics were a cutoff frequency of 210 GHz and a maximum oscillation frequency of 252 GHz. A frequency multiplier was developed to increase the frequency of the input signal. The fabricated multiplier showed high output values (more than 0 dBm) in the 94 GHz-108 GHz band and achieved excellent spurious suppression. A low-noise amplifier (LNA) with a four-stage single-ended architecture using a common-source stage was also developed. This LNA achieved a gain of 20 dB in a band between 83 GHz and 110 GHz and a noise figure lower than 3.8 dB with a frequency of 94 GHz. A W-band image-rejection mixer (IRM) with an external off-chip coupler was also designed. The IRM provided a conversion gain of 13 dB-17 dB for RF frequencies of 80 GHz-110 GHz and image-rejection ratios of 17 dB-19 dB for RF frequencies of 93 GHz-100 GHz.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제17권7호
• /
• pp.659-664
• /
• 2006

본 논문에서는 $0.12{\mu}m$ 게이트 전극을 가진 metamorphic InAIAs/InGaAs high electron-mobility transistors (mHEMT)를 이용하여 제작된 60 GHz push-push 발진기의 특성을 고찰하였다. 전극 길이가 $0.12{\mu}m$ 인 mHEMT는 700 mA/mm의 최대 전류, 600 mS/mm의 최대 전달정수, 170 GHz $f_T$, 그리고 300 GHz 이상의 $f_{MAX}$ 등 우수한 특성을 나타내었다. 두 개의 $6{\times}50{\mu}m$ 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.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.10-17
• /
• 2008

본 논문은 설비진단에 있어 크랙 성장부터 누설에 이르기까지 결함으로 발생하는 AE 신호를 통하여 위치를 표정하여 진단 시스템의 오차를 줄이는 것이다. wavelet을 이용한 잡음 제거로서 위치표정의 개선을 제안하였고, 실험을 위한 신호원으로 알루미늄 평판에 샤프심 파단음을, 공기압축기의 누설음을 사용하였다. 신호원에 대하여 웨이블릿 Shrinkage방법과 Soft Threshold을 이용한 신호의 잡음제거 및 시간 도달차 법과 물성치를 적용한 속도 값으로 시뮬레이션을 통하여 위치표정 결과를 확인하였다. 그 결과 웨이블릿 변환을 이용한 잡음제거는 크랙실험의 경우 평균거리 10.46mm이하로 30% 이상과 누설 실험의 경우 평균필터에 비해 2%의 개선된 위치표정을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제40권1호
• /
• pp.9-15
• /
• 2015

S급 전력 증폭기 응용을 위한 CMOS 대역 통과 델타 시그마 변조기(BPDSM)와 캐스코드 E급 전력 증폭기를 설계 및 제작 하였다. 대역 통과 델타 시그마 변조기는 1 GHz의 샘플링 주파수로 250 MHz의 입력 신호를 펄스폭 변조 방식의 디지털 신호로 변조하며 양자화 잡음을 효과적으로 제거하였다. 대역 통과 델타 시그마 변조기는 25 dB의 SQNR을 가지며 1.2 V 전원 전압에서 24 mW의 전력을 소비한다. 캐스코드 E급 전력 3.3V 전원에서 동작하며 최대 18.1 dBm의 출력 전력을 가지며 25%의 드레인 효율을 보였다. 두 회로 모두 동부 0.11 um RF CMOS 공정으로 제작되었다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제3권2호
• /
• pp.118-125
• /
• 2003

This paper presents a 5.8-㎓ oscillator that uses a novel defected ground structure(DGS), which is etched on the metallic ground plane. As the suggested defected ground structure is the structure for mounting an active device, it is the roles of a feedback loop inducing a negative resistance as well as a frequency-selective circuit. Applying the feedback loop between the drain and the gate of a FET device produces precise phase conversion in the feedback loop. The equivalent circuit parameters of the DGS are extracted by using a three-dimensional EM simulation ,md simple circuit analysis method. In order to demonstrate a new DGS oscillator, we designed the oscillator at 5.8-㎓. The experimental results show 4.17 ㏈m output power with over 22 % dc-to-RF power efficiency and - 85.8 ㏈c/Hz phase noise at 100 KHz offset from the fundamental carrier at 5.81 ㎓.

• 센서학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.266-272
• /
• 2001

자동차 엔진오일의 열화상태를 직접 in situ로 측정할 수 있는 코일형 전기용량 센서를 개발하였다. 엔진 오일팬의 드레인 홀의 제한된 공간 속에서 10 pF 이상을 얻기 위하여 코일형으로 설계 제작되었다. 코일의 직경 및 권선 조건, 포머의 재질 및 구조, 차폐조건 등 안정된 전기용량 측정을 위한 설계 요구 조건을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험적인 방법에 의해서 찾아내었다. 제작된 여러 개의 센서를 이용하여 동일한 조건의 사용오일 특성을 분석한 결과 0.25% 이내에서 일치하였다. 차량에 직접 장착하여 장기간 측정한 결과, 심한 진동과 온도 및 습도변화와 전자기적 잡음 등 열악한 차량의 조건에서도 매우 우수한 측정결과를 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제40권8호
• /
• pp.549-554
• /
• 2003

본 논문에서 단거리전용통신을 위한 차량탑재장치내의 수신단 전반부의 구성부품인 5.8GHz대역 LNA를 MMIC로 설계 및 구현하였다. 설계된 LNA는 두개의 능동소자와 매칭회로, 두개의 드레인 바이어스 회로로 구성되며, 3V의 단일공급전압에서 18mA의 소비전류로 동작한다. 중심주파수 5.8GHz에서 이득 13.4dB, NF 1.94dB, Input IP3-3dBm, S/sub 11/ - l8dB, S/sub 22/ - 13.3dB의 특성을 나타내며, 제작된 회로의 실제 크기는 1.2×0.7㎟ 이다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.345-350
• /
• 2005

본 논문에서는 저가형 구조에 이용 가능한 X-band 대역의 push-push형 VCO를 제안하였다. 제작된 push-push형 발진기는 부가적인 바렉터 다이오드를 사용하지 않고, 컬렉터 바이어스를 가변하여 X-band에서 넓은 주파수 가변을 얻었다. 측정 결과 컬렉터 바이어스 전압을 $4\~9V$ 가변하였을 때 $10.9\cal{GHz}\~11.8\cal{GHz}$의 $900\cal{MHz}$의 주파수 가변, $-30\;\cal{dBc}$ 이하의 우수한 $f_0$ 억압 특성, $-115\;\cal{dBc/Hz}\;@\;1\;\cal{MHz}$의 위상 잡음 특성을 가졌다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권11호
• /
• pp.1055-1063
• /
• 2013

저 잡음 증폭기는 RF 수신단의 필수적인 요소이며, 다양한 무선시스템에서 사용하기 위하여 넓은 주파수 범위에서 동작하도록 요구된다. 전압 이득, 반사 손실, 잡음 지수, 선형성과 같은 중요한 성능지표들을 신중히 다루어서, 제안하는 LNA의 주요한 성능으로 역할을 하게끔 한다. Buffer 단에서 peaking 인덕터를 사용하며 전체적으로 cascade 구조로써 inductive shunt feedback을 LNA 입력 단에 성공적으로 적용하였다. 광대역 정합 주파수를 얻기 위한 설계식은 상대적으로 간단한 회로구성을 통해 도출된다. 입력 임피던스의 주파수 응답 분석을 위하여 pole과 zero를 광대역 응답을 실현하기 위한 특성으로 기술하였다. 입력 단에 게이트와 드레인 사이의 인덕터는 출력의 3차 고조파를 감소시킴으로 선형성을 크게 향상시킬 수 있다. 제안하는 회로를 $0.18{\mu}m$의 CMOS 공정으로 제작하였고, Pad를 포함한 광대역 LNA의 칩 면적은 $0.202mm^2$이다. 측정 결과는 1.5~13 GHz에서 입력손실은 -7 dB 이하이고, 전압 이득은 8 dB 이상이며, 잡음 지수는 6~9 dB 정도이다. 그리고 IIP3는 8 GHz에서 2.5 dBm이며, 1.8 V 전압에서 14 mA 전류를 소모한다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제41권11호
• /
• pp.21-27
• /
• 2004

본 논문에서는 60 GHz 무선 LAN(wireless local area network) 응용을 위해 0.1 ㎛ Γ-gate pseudomorphic high electron mobility transistor(PHEMT)를 이용하여 V-band용 millimeter-wave monolithic integrated circuit(MIMIC) 저잡음 증폭기를 설계 및 제작하였다. 본 연구에서 개발한 PHEMT의 DC 특성으로 드레인 포화 전류 밀도(Idss)는 450 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(gm, max)는 363.6 mS/mm를 얻었으며, RF 특성으로 전류이득 차단주파수(fT)는 113 GHz, 최대 공진 주파수(fmax)는 180 GHz의 성능을 나타내었다. V-band MIMIC 저잡음 증폭기의 개발을 위해 PHEMT의 비선형 모델과 CPW 라이브러리를 구축하였으며, 이를 이용하여 V-band MIMIC 저잡음 증폭기를 설계하였다. 설계된 V-band MIMIC 저잡음 증폭기는 본 연구에서 개발된 PHEMT 기반의 MIMIC 공정을 이용해 제작되었으며, V-band MIMIC 저잡음 증폭기의 측정결과, 60 GHz에서 S21이득은 21.3 dB, 입력반사계수는 -10.6 dB 그리고 62.5 GHz에서 출력반사계수는 -29.7 dB의 특성을 나타내었다. V-band MIMIC 저잡음 증폭기의 잡음지수 측정결과, 60 GHz에서 4.23 dB의 특성을 나타내었다.