• 제목/요약/키워드: HMIC

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HMIC 기술을 적용한 소형화 경량화 광대역 전력증폭기 개발 (Development of Compact and Lightweight Broadband Power Amplifier with HMIC Technology)

  • 변기식;최진영;박재우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.695-700
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    • 2018
  • 본 논문에서는 고유전율 인쇄회로기판 상의 좁은 면적 내에 패키지(Package) 되지 않은 마이크로파(Microwave) 부품을 고밀도로 집적하는 HMIC (Hybrid Microwave Integrated Circuit) 기술을 적용하여 모듈(Module)의 크기를 소형화, 경량화하고 동시에 근접한 소자 상호간의 전자기적 간섭을 최소화 하는 구조 설계 및 제작 기술을 적용하여 광대역 주파수 범위에서 균일한 전기적 성능을 갖는 광대역 전력증폭기를 개발한 내용을 다루었다. 제작한 광대역 전력 증폭기의 성능을 측정한 결과, 동작 주파수 범위에서 소신호 이득은 32 ~ 36 dB 범위 내에 이득평탄도 ${\pm}1.5dB$를 갖음을 확인하였다. 또한, 출력전력은 동작 주파수 범위에서 30 dBm 이상을 만족하였으며, 잡음 지수는 7 dB 이내로 측정되어 목표규격을 만족하는 특성을 나타내었다. OIP3(Output Third Order Intercept Point)는 39 dBm 이상을 만족함을 확인하였다. 제작한 광대역 전력 증폭기는 전자전 체계의 재밍(Jamming) 발생 장치의 고출력 증폭기를 전기적으로 구동하기 위하여 필요한 목표 성능을 모두 만족함으로써 실제 적용이 가능하며, 향후 마이크로파 대역의 유사 전력 증폭기를 설계하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

주파수 체배기를 이용한 K-Band용 Hair-pin 발진기 (A K-band Hair-pin Oscillator Using a Frequency Doubler)

  • 현안선;김훈석;김종헌;이종철;김남영;정원채;홍의석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.833-842
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    • 1998
  • 본 논문에서는 hair-pin 공진기, GaAs MESFET, 그리고 주파수 체배기로 구성된 K-Band용 발진기가 제안 되며, 하이브리드 초고주파 집적회로(HMIC) 형태로 제작되고 그 마이크로파 동작 특성이 발표된다. $\lambda_g$/4 개방 스터브가 벼ir-pin 공진 발진기의 출력인 9GHz의 기본 주파수를 억제하기 위해 주파수 체배기에서 사 용되며I 출력 정합 회로가 2차 고조파 주파수인 18 GHz에서 최적화된다. 제안된 발진기는 -083dBm의 출력, -23 dBc의 기본 주파수 억압, 그리고 18.2 GHz에서 -86 dBc/Hz의 위상 잡음을 갖는다

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레이더용 X-대역 63 Watt Pulsed SSPA 개발 (A Development of the X-Band 63 Watt Pulsed SSPA for Radar)

  • 정민길;나형기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.380-388
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    • 2011
  • 본 논문에서는 소형 하이브리드 HMIC(Hybrid Microwave Integrated Circuits)를 사용하여 레이더용 X-대역 63 watt 펄스 구동형(pulsed) SSPA(Solid State Power Amplifier)를 개발하였다. Pulsed SSPA는 전원공급기와 초단증폭기, 구동증폭기, 고출력을 위한 최종단 증폭기의 3단의 증폭기로 구성되어 있다. 70도의 고온에서도 듀티 1.2%이고, 짧은 펄스 폭에서 63 watts 이상의 출력을 얻었다. 제작된 모듈은 동작대역 내에서 포화 상태의 이득 37 dB 성능을 보였다. 입출력 정재파비는 1.5:1 미만을 만족하였다. 이 모듈은 +28 $V_{dc}$로 동작되고 400 mA 전력 소모를 가진다. 본 논문에서 개발한 SSPA는 고속으로 동작하는 펄스 도플러 레이더에 적용할 수 있다.

초고추파 집적 회로를 위한 새로운 실리콘 MEMS 패키지 (THe Novel Silicon MEMS Package for MMICS)

  • 권영수;이해영;박재영;김성아
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제51권6호
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    • pp.271-277
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    • 2002
  • In this paper, a MEMS silicon package is newly designed, fabricated for HMIC, and characterized for microwave and millimeter-wave device applications. The proposed package is fabricated by using two high resistivity silicon substrates and surface/bulk micromachining technology. It has a good performance characteristic such as -20㏈ of $S_11$/ and -0.3㏈ of $S_21$ up to 20㎓, which is useful in microwave region. It has also better heat transfer characteristics than the commonly used ceramic package. Since the proposed silicon MEMS package is easy to fabricate and wafer level chip scale packaging is also possible, the production cost can be much lower than the ceramic package. Since it will be a promising low-cost package for mobile/wireless applications.

다단 윌킨슨 구조의 초광대역 CPW 발룬 (Ultra Wideband CPW Baluns Having Multistage Wilkinson Structure)

  • 임종식;박웅희;정용채;안달;오성민;구재진;김광수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.811-820
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    • 2006
  • 본 논문에서는 초광대역 CPW(Coplanar Waveguide) 발룬을 제안한다. 제 안된 발룬에는 초광대역을 위한 다단윌킨슨 전력 분배기 구조와 CPW의 "X"-형태의 $180^{\circ}$의 위상차 생성 구조를 갖는다. 또한 CPW 선로에 필요한 접지간 연결을 위하여 bottom-bridge와 via-hole을 사용하는 방법을 제안하여 HMIC(Hybrid Microwave Integrated Circuits) 제작 공정에서 CPW 회로 제작을 편리하게 하였다. 제안된 발룬은 이론적으로 3 또는 10의 초광대역 주파수 대역폭$(=F_{high}/F_{low})$을 갖는데, 윌킨슨 분배기의 초광대역 주파수 특성 과 S-파라미터 특성을 그대로 발룬의 특성으로 전환된다. 제안된 발룬은 $180^{\circ}$ 위상차 생성을 위한 별도의 추가적인 면적을 요구하지 않으므로, 설계의 바탕이 되는 전력 분배기와 같은 크기를 갖는다. 예로써 제작한 3단과 7단 분배기 구조의 발룬은 각각 $1\sim3GHz,\;0.8\sim5GHz$의 주파수 대역에서 우수한 정합 특성, 출력 단자+간 격리 특성, ${\pm}0.5dB$${\pm}0.45dB$의 전력분배 비 에러를 보여주고 있다. 또한 출력 단자간 위상차 에러는 각각 ${\pm}5^{\circ}$${\pm}10^{\circ}$이다.

LTCC 의사 유전체 공진기를 이용한 초소형 전압제어발진기 설계 (Design of a Ultra Miniaturized Voltage Tuned Oscillator Using LTCC Artificial Dielectric Reson)

  • 허윤성;오현석;정해창;염경환
    • 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.

고해상도 강수 관측을 위한 K-대역 전파강수계 송수신기 설계 및 구현 (Design and Implementation K-Band EWRG Transceiver for High-Resolution Rainfall Observation)

  • 최정호;임상훈;박형삼;이배규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.646-654
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    • 2020
  • 이 논문은 강수의 공간분포를 측정할 수 있는 전자파 기반 센서를 개발하는 것이며, 악천후 관측의 핵심인 강우, 강설, 바람장을 동시 측정할 수 있는 전파강수계(EWRG, Electromagnetic Wave Rain Gauge)에 관한 것이다. 본 연구를 통해 LFM 방식의 송수신 신호를 이론적으로 분석하였다. 또한 전파강수계 송수신기를 개발하기 위해서 LFM 송수신기 설계 및 모의실험을 수행하였다. 본 논문은 소형 HMIC(Hybrid Microwave Integrated Circuit)를 사용하여 K-BAND 펄스 구동 형 6W SSPA(Solid State Power Amplifiers) 송수신기 개발을 하였다. 65도의 고온의 환경에서 1%의 짧은 Duty를 가지는 6W 이상의 출력파워, 5dB이하의 수신 NF(Noise Figure)를 가지고 있다. 제작된 모듈은 파형발생부가 내장되어 LFM과 Square Pulse파형을 방출하며 수신부는 40dB이상의 수신 이득을 가진다. 이 논문에서 개발된 송수신기는 다른 소형 기상 레이더에 적용할 수 있다.

부성저항 특성을 갖는 능동 인덕터와 능동 캐패시터를 이용한 능동 공진 발진기 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Active Resonator Oscillator using Active Inductor and Active Capacitor with Negative Resistance)

  • 신용환;임영석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.1591-1597
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    • 2003
  • 본 논문에서는 HEMT(Agilent ATF­34143)를 이용한 부성저항 특성을 갖는 능동 인덕터와 캐패시터를 이용해 능동 공진 발진기 제작에 응용하였다. 5.5GHz 대역에서 능동 인덕터는 ­25$\Omega$의 부성저항과 2.4nH의 인덕턴스를 갖고, 능동 캐패시터는 ­14$\Omega$의 부성저항과 0.35pF의 캐패시턴스를 갖도록 설계하였다. 설계된 능동 인덕터와 캐패시터를 이용 5.8GHz ISM 대역의 국부 발진기로 사용 가능한 능동 공진 발진기를 설계하였다. 애질런트사의 ADS 2002C를 이용 시뮬레이션 하였다. 설계된 발진기는 유전율 3.38, 유전체 두께 0.508mm, 금속 두께 0.018mm인 기판위에 HMIC 형태로 구현하였다. 제작된 능동 공진 발진기는 5.68GHz의 기본 발진주파수에서 ­3.6㏈m의 출력을 얻었고, 100KHz 옵셋에서 ­81㏈c1/Hz의 위상잡음 특성을 갖는다.