• 한국통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1121-1133
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• 1998

본 논문에서는 출력측의 전류 및 전압 파형 분석을 통한 대신호 전력증폭기의 새로운 설계 방법을 제시하였다. 기존의 고효율 이론인 하모닉 로딩 이론을 좀더 실제 소자에 적합하도록 수정하여 적용하였으며, 전력증폭기의 대신호 동작시 발생하는 바이어스점의 변화를 고려하여 '대신호 입력시의 실제적인 바이어스점'의 개념을 제시하였다. 제시된 이론을 바탕으로 HEMT 소자를 사용하여 2GHz대의 전력증폭기를 제작하였으며, 제작된 증폭기는 2V의 바이어스 전압에 대해 14dBm의 출력과 46%의 드레인 효율, 38%의 전력부가효율 및 7.8dB의 전력이득의 특성을 나타냈다.

• 한국통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.153-163
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• 1986

III-V족 복합물 반도체인 GaAs를 이용한 초고속소자는 DBS(Direct Broadcast Satellite), 광통신, microwave 및 digital 집적회로에 널리 사용되낟. 이와 같은 GaAS를 substrate재료로 D/E MESFET'S을 이용한 4Kx4bit SRAM, HEMT'S에 의한 4K bit SRAM과 X-band용 수신기전단부의 MMIC화가 보고되였고, 3차원적인 광집적회로의 연구도 가까운 장래에 완성될 것이다. 본 논문에서는 현재까지 널리 사용되어온 GaAs반도체 재료, 제조공정기술, 소자응용과 집적회로 설계면을 고찰 검토한다. 마지막으로 초고속소자의 전망을 논의한다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제11권2호
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• pp.21-34
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• 2000

밀리미터파는 새로운 민간 통신 서비스에 있어 무한한 주파수 자원의 보고로 볼 수 있다. 과거 이의 활용은 빈약한 부품기술로 인해 군무기체계 이외에는 도외시되었으나, '80년대 이후 GaAs pHEMT device 개발과 공정기술의 비약적인 발전으로 이를 민간 서 비스에 활용하는 것이 가능하게 되었다. 특히 GaAs p pHEMT 공정기술은 회로 설계시 필요한 대다수의 수동부품을 동시에 집적할 수 있어 hybrid 설계시 발생하는 조립의 문제점을 대다수 해결하고 있다. 이보다 늦게 시작된 InP를 기반으로한 pHEMT의 경우 GaAs의 앞서 언급한 속성을 그대로 지니며 더 높은 주파수에 적용 가능하여 밀리미터파 활용 전망 을 더욱 밝게 하고 있다. 본 논문에서는 이들의 개발 현황 및 이들을 이용한 집적회로의 현황을 살펴보고 향후 발전 방향을 예측하고자 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권10호
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• pp.766-772
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• 2018

본 논문에서는 InGaAs enhancement mode $0.15{\mu}m$ pHEMT를 이용하여 6~10 GHz 대역에서 동작하는 wide-band 전력증폭기를 설계하였다. Enhancement 소자는 gate 바이어스를 양전압으로 사용하며, 음전압을 위한 추가회로 구성이 없어지며 모듈의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 본 설계에서는 3D-EM(electromagnetic) 시뮬레이션을 통해 패키지 본드와이어의 인덕턴스 및 기판 손실을 예측하여 설계하였다. 광대역을 위해 lossy matching을 사용하고, 전력, 효율 관점에서 최적의 바이어스를 선정하여 설계하였다. 제안한 전력증폭기의 패키지 칩은 6~10 GHz 대역에서 20 dB 이상의 평탄 이득, 8 dB 이상의 입출력 반사손실, 출력전력은 27 dBm 이상, 전력부가효율은 35 % 이상으로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1239-1247
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• 2012

본 논문에서는 GaN HEMT 소자를 이용한 X-대역 반도체 전력 증폭 장치(SSPA)의 설계 및 제작에 대하여 논의한다. 반도체 전력 증폭 장치는 안정적인 전원을 공급해 주는 전원공급기, 통신과 내부 모듈을 제어하기 위한 제어부, RF 신호를 증폭하기 위한 RF부로 구성된다. 특히, RF부를 구성하는 능동 소자로 TriQuint사의 GaN HEMT Bare 소자를 이용하였다. RF부는 초단, 드라이브 단, 메인 출력 단으로 구성되어 있으며, 각 앰프는 입 출력 정합을 통하여 구현하였다. 제작된 반도체 전력 증폭 장치는 X-대역(500 MHz 대역폭)에서 duty 26 %, 최장 펄스 100 us 조건에서 300 W 이상의 출력을 얻을 수 있었으며, 향후 선박용 레이더 시스템에 적용할 예정이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.239-244
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• 2004

본 논문에서는 LS 밴드에서 동작하는 공액 위상변위기(phase conjugator)용 HEMT 혼합기를 설계 제작하였다. 역지향성 안테나(retrodirective antenna) 시스템의 공액위상변위기로 사용되는 혼합기의 특징은 RF 및 IF 신호의 주파수가 비슷하며, 모두 고주파 신호라는 점이다. 따라서 LO 신호의 주파수는 RF 주파수의 약 2배가 되며, 두 입력신호의 합성 및 임피던스 정합이 쉽지 않게 된다. 본 연구에서는 p-HEMT 소자를 사용하여, LO4.00 GHz, RF 2.01 GHz, IF 1.99 GHz에서 동작하는 게이트 혼합기를 제작하였다. 제작된 혼합기는 -7 dBm의 LO 신호를 인가하였을 때, 변환이득이 12.5 dB이며, 1-dB cmpression point는 -34 dBm으로 측정되었다. 본 연구에서 제작된 혼합기는 single-ended 구조로서, RF 및 IF 주파수가 비슷하므로 RF 누설신호가 관찰되었으며, 평형구조(balanced type)의 혼합기 및 공액 위상변위기의 설계에 직접 적용될 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제36회 동계학술대회 초록집
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• pp.77-77
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• 2009

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.722-727
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• 2022

본 논문에서는 0.25 ㎛의 게이트를 갖는 AlGaN/GaN HEMT를 기반으로 개발된 X-대역 전력 증폭기 MMIC의 특성을 기술한다. 개발된 X-대역 전력 증폭기 MMIC는 9 GHz~10 GHz의 주파수 대역에서 21.6 dB 이상의 소신호 이득과 46.11dBm(40.83 W) 이상의 출력 전력을 가진다. 전력 부가 효율 특성은 43.09%~44.47%이며 칩의 크기는 3.6 mm×4.3 mm이다. 출력 전력 밀도는 2.69 W/mm²를 나타내었다. 개발된 AlGaN/GaN 전력 증폭기 MMIC는 다양한 X-대역 레이더 응용에 적용 가능하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.162-172
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• 2011

본 논문에서는 WiMAX 주파수 대역(2.3~2.7 GHz)에서 동작하는 4 W급 소형 전력증폭기 모듈을 설계, 제작하였다. 본 연구에 사용된 능동소자는 최근 발표된 Triquint사의 GaN HEMT 소자(Bare-chip)이다. 본 논문에서는 전력증폭기를 설계하기 위하여, 먼저 자체 제작한 조정용 지그(jig)를 사용하여 상용 칩의 최적 임피던스를 실험을 통해 추출하였으며, 추출한 임피던스를 적용한 EM-simulation으로 F급 설계를 행하였다. 소형의 패키지(모듈)에 집적하고 정합하기 위하여 인덕터와 커패시터는 각각 spiral inductor, interdigital capacitor로 구현하였다. 소형으로($4.4{\times}4.4\;mm^2$) 패키지된 전력증폭기 모듈의 경우, 출력은 36 dBm, 효율은 50 % 그리고 2차 및 3차 고조파에 대한 고조파 억제는 40 dBc 이상의 특성을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1034-1046
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• 2013

본 논문에서는 임의의 고조파 임피던스를 갖는 출력 정합 회로를 이용한 GaN HEMT 전력증폭기의 설계를 보였다. 선정된 GaN HEMT 소자는 TriQuint사의 TGF2023-02이며, 전력증폭기 구성을 위하여 상용 패키지에 패키징하였다. 패키지 입 출력 기준면에서 로드-풀 시뮬레이션을 수행하였다. 기본파에서는 최대 출력, 2차 및 3차 고조파에서는 최대 효율을 갖는 최적 임피던스를 도출하였다. 도출된 임피던스는 fixture에 의하여 임의의 고조파 임피던스를 보였으며, 이를 정합하기 위하여 4개의 전송선으로 구성된 출력 정합 회로를 제안하였다. 최적 임피던스를 정합하기 위한 전송선의 특성 임피던스와 전기각을 수학적으로 도출하였다. 제안된 출력 정합회로를 PCB상에 구현하여 전력증폭기를 제작하였다. 제작된 전력증폭기는 $54.6{\times}40mm^2$의 크기를 가지며, 2.5 GHz에서 8 W 이상의 출력을 보이고, 8 W 출력에서 효율 55 % 이상, 그리고 2차 및 3차 고조파는 모두 35 dBc 이상의 특성을 보였다.