• 전기의세계
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• 제65권2호
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• pp.27-33
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• 2016

• 한국융합학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.313-319
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• 2017

본 논문에서는 전기자동차의 핵심부품인 DC-DC 컨버터를 LLC공진형 컨버터에 신소재(Ga-N HEMT)를 이용하여 설계함으로써 소형화가 가능하며, 공진주파수를 자유롭게 변경할 수 있으며, 2차측 출력부에 SR Topology를 추가하여 전원장치의 동작 시 효율 및 온도특성을 개선하는 설계기법을 제안하였다. 이를 통해 고효율과 소형화를 얻을 수 있도록 회로를 구성하였으며, 제안된 컨버터는 200[kHz]의 높은 스위칭주파수를 가지고 동작시키게 됨으로써 스위칭주파수의 변화 및 회로구현의 장점과 스위칭주파수의 극대화로 인해서 LLC 및 PFC의 사이즈를 40[%] 최소화 할 수 있었으며, 동작온도의 특성이 250W(12V/20A)에서 온도를 측정한 결과 방열판 없이 $60{\sim}65^{\circ}C$를 나타냄을 확인하였다. 이러한 설계결과를 토대로 향후 1[kW]이상까지 구현하고자 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.181-187
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• 2019

In this paper, we demonstrated a power amplifier monolithic microwave integrated circuit (MMIC) for X-band radar applications. It utilizes commercial $0.25{\mu}m$ GaN-based high electron mobility transistor (HEMT) technology and delivers more than 20 W of output power. The developed GaN-based power amplifier MMIC has small signal gain of over 22 dB and saturated output power of over 43.3 dBm (21.38 W) in a pulse operation mode with pulse width of $200{\mu}s$ and duty cycle of 4% over the entire band of 9 to 10 GHz. The chip dimensions are $3.5mm{\times}2.3mm$, generating the output power density of $2.71W/mm^2$. Its power added efficiency (PAE) is 42.6-50.7% in the frequency bandwidth from 9 to 10 GHz. The developed GaN-based power amplifier MMIC is expected to be applied in a variety of X-band radar applications.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제13권6호
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• pp.1071-1079
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• 2010

This paper describes the design and fabrication of a high-efficiency GaN HEMT(Gallium Nitride High-electron Mobility Transistor) Pallet power amplifier module for S-band phased array radar applications. Pallet amplifier module has a series 2-cascaded power amplifier and the final amplification-stage consists of balanced GaN HEMT transistor. In order to achieve high efficiency characteristic of pallet power amplifier module, all amplifiers are designed to the switching-mode amplifier. We performed with various PRF(Pulse Repetition Frequency) of 1, 10, 100 and 1000Hz at a fixed pulse width of $100{\mu}s$. In the experimental results, the output power, gain, and drain efficiency(${\eta}_{total}$) of the Pallet power amplifier module are 300W, 33dB, and 51% at saturated output power of 2.9GHz, respectively.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.67-72
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• 2022

본 논문에서는 60 nm GaN/Si HEMT 공정을 사용하여 전력증폭기(Power Amplifier)의 설계를 제시하였다. 고주파 설계를 위하여 맞춤형 트랜지스터 모델을 구성하였다. Output stage는 저손실 설계를 위해 마이크로스트립 라인을 사용하여 회로를 구성하였다. 또한 RC 네트워크로 구성된 Bias Feeding Line과 Input bypass 회로의 AC Ground(ACGND) 회로를 각각 적용하여 DC 소스에 연결된 노드의 최소임피던스가 RF회로에 영향을 미치지 않도록 하였다. 이득과 출력을 고려하여 3단의 구조로 설계되었다. 설계된 전력증폭기의 최종 사이즈는 3900 ㎛ × 2300 ㎛ 이다. 중심 주파수에서 설계된 결과는 12 V의 공급 전압에서 15.9 dB의 소 신호 이득, 29.9 dBm의 포화 출력(Psat), 24.2 %의 PAE를 달성하였다.

• ETRI Journal
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• 제30권1호
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• pp.158-160
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• 2008

A highly linear and efficient GaN HEMT Doherty amplifier for wideband code division multiple access (WCDMA) repeaters is presented. For better performance, the adaptive gate bias control of the peaking amplifier using the power tracking circuit and the shunt capacitors is employed. The measured one-carrier WCDMA results show an adjacent channel leakage ratio of -43.2 dBc at ${\pm}2.5$-MHz offset with a power added efficiency of 40.1% at an average output power of 37 dBm, which is a 7.5 dB back-off power from the saturated output power.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권7호
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• pp.56-61
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• 1997

I $n_{0.53}$G $a_{0.47}$As/I $n_{0.52}$A $l_{0.48}$As pseudomorphic high electron mobility transistor (P-HEMT) structures were grown on semi-insulating InP substrates by molecular beam epitzxy method. The hall effect measuremetn was used to measure the electrical properties and the photoluminescence (PL) measurement was used to measure the electrical properties and the photoluminescence(PL) measurement for optical propety. By the cross-sectional transmission electron microscopy (XTEM) investigation of the V and X shape defects including slip with angle of 60.deg. C and 120.deg. C to surface in the sampel, the defects formation mecahnism in the I $n_{0.52}$A $l_{0.48}$As epilayers on InP substrates could be explained with the different thermal expansion coefficients between I $n_{0.52}$A $l_{0.48}$As epilayers and InP substrate.d InP substrate.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.394-402
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• 2013

본 논문은 GaN(Gallium Nitride) HEMT(High Electron Mobility Transistor)를 이용한 S대역 레이더용 전력증폭기 설계하고 제작된 스위칭 모드 전력증폭기의 ruggedness 시험에 관련된 내용을 기술하였다. 고효율 특성을 위해 전력증폭기를 Class-F로 설계하였으며, 측정을 위한 입력 신호는 $100{\mu}s$의 pulse width 및 10 %의 duty cycle인 pulse 신호를 사용하였다. 제작된 Class-F 전력증폭기의 중심 주파수에서 측정한 결과, 8.7 dB의 전력 이득과 42 dBm의 출력 전력, 54.2 %의 전력 부가 효율(PAE) 및 62.6 %의 드레인 효율이 측정되었다. 또한, 전력증폭기의 신뢰성 시험의 일환으로 Ruggedness 시험을 위한 실험 구성을 제안하고, VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)을 변화시켜 출력 전력과 효율을 측정하였다. 설계된 전력증폭기가 VSWR 변화에 따라 출력 전력 32.6~41.1 dBm까지 변화하고, 드레인 효율은 23.4~63 %까지 변하는 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.290-298
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• 2018

본 논문에서는 Wolfspeed사의 CGHV40320D GaN HEMT를 사용하여 LTE 밴드 7 대역에서 동작하는 S-대역 300 W급 내부 정합 전력증폭기를 설계하고 제작하였다. 비선형 모델을 바탕으로 기본주파수 및 고조파에서 소스풀 및 로드풀 시뮬레이션을 수행하여 최적 임피던스를 추출하였고, 세라믹 패키지 내부에 고조파 임피던스를 튜닝한 정합회로가 적용되었다. 비유전율 40의 고유전율 기판과 RF35TC PCB 기판을 사용하여 제작된 내부 정합 전력증폭기는 펄스 주기 1 ms, 듀티 10 %의 펄스 모드 조건에서 전력 성능이 측정되었으며, 2.62~2.69 GHz에서 257~323 W의 최대 출력 전력과 64~71 %의 드레인 효율, 11.5~14.0 dB의 전력 이득을 보였다. LTE 신호 기반의 ACLR 측정에서는 79 W의 평균 출력 전력에서 42~49 %의 드레인 효율을 보였고 2.62 GHz를 제외한 전체 주파수 대역에서 -30 dBc 이하의 성능을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.53-61
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• 2014

본 논문에서는 고조파 정합 기법을 이용하여 고효율 GaN HEMT 전력 증폭기를 설계 및 제작하고, 그 특성을 측정하였다. 고효율 특성을 얻기 위해 고조파 로드풀 시뮬레이션을 활용하였다. 즉, 기본 주파수뿐만 아니라 2차, 3차 등의 고조파에서 최적의 부하 임피던스를 찾아내었다. 이러한 고조파 로드풀 시뮬레이션 결과를 바탕으로 출력 정합 회로를 설계하였다. 제작한 전력 증폭기는 중심 주파수 1.85 GHz에서 선형 전력 이득 20 dB 및 33.7 dBm의 $P_{1dB}$(1 dB gain compression point) 특성을 보였다. 그리고, 출력 전력 38.6 dBm에서 80.9 %의 최대 전력 부가 효율(Power Added Efficiency: PAE)을 나타냈으며, 이는 기존에 설계된 고효율 전력 증폭기와 비교했을 때 아주 우수한 효율 특성이다. 또한, W-CDMA 신호입력에 대한 측정 결과, 28.4 dBm의 평균 출력 전력에서 27.8 %의 PAE와 5 MHz offset 주파수에서 -38.8 dBc의 ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio)을 보였다. 그리고, 다항식 맞춤 방식의 디지털 전치 왜곡(Digital Predistortion: DPD) 선형화 알고리듬을 구현하여 제작된 전력 증폭기의 ACLR을 6.2 dB 정도 향상시킬 수 있었다.