• 한국전자파학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1105-1111
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• 2006

본 논문에서는 저온 소성 세라믹(LTCC)에 기초한 SiP 기술을 이용하여 60 GHz 무선 통신을 위한 송신기용 초소형 전력 증폭기 LTCC모듈을 설계 및 제작하여 그 특성을 측정하였다. 60 GHz대역에서 LTCC 다층 기판과 전력 증폭기 MMIC의 상호 연결 손실을 줄이기 위해 와이어 본드와 기판 사이의 천이를 최적화하였고, MMIC 집적을 위한 고 격리 구조를 제안하였다. 와이어 본드 천이의 경우, 와이어의 인덕턴스를 감소시키기 위해 매칭 회로의 설계와 와이어 상호간의 간격을 최적화하였다. 또한 상호 연결 불연속 효과로 인한 전계의 방사를 억제하기 위해 코프라나 와이어 본드 구조를 이용하였다. 고 격리 모듈 구조를 위하여, LTCC 기판 내부에 DC 전원 배선을 내장시키고 비아로 그 주위를 차폐를 시켰다. 5층의 LTCC 기판을 사용하여 제작된 전력 증폭기 LTCC모듈의 크기는 $4.6{\times}4.9{\times}0.5mm^3$이고, $60{\sim}65GHz$ 대역에서 이득과 P1dB 출력 전력은 각각 10 dB와 11 dBm이다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.215-218
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• 2006

In this paper, a small size, $7{\times}6mm^2$, Low Noise Amplifier(LNA) using LTCC process was fabricated with multi-layer structure for 2.4GHz wireless LAN. The measured results demonstrate that the bandwidth is 130 MHz, and the operating frequency is from 2.39GHz to 2.52GHz. The power gain is above 7.3 dB in the operating frequency range and the gain flatness is 0.5 dB. The maximum S11 is -4 dB and the maximum S22 is -7.5 dB. The noise figure is less than 1.83 dB. The measured power gain, S11 and S22 were had poorer performance than the simulation results. The reason for this discrepancy is that the input and output matching was not performed exactly. However, the noise figure of the LTCC low noise amplifier is better than simulation result. It is found that it is possible to fabricate a LTCC low noise amplifier in a small size.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.53-58
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• 2023

본 논문에서는 차동 전력증폭기 출력단에서의 전력 결합 및 임피던스 정합을 위한 LTCC 기반의 RF 트랜스포머를 제시하였다. 기존의 인덕터와 커패시터를 이용한 정합회로 대신 회로의 면적을 덜 차지하며 직류 차단의 역할을 수행하는 트랜스포머를 LTCC 기판에 구현하고 시뮬레이션을 통해 결과를 검증하였다. 트랜스포머의 다운사이징과 결합계수의 개선을 위해 기판의 더 많은 금속층을 사용하는 트랜스포머를 구현하고 시뮬레이션을 통해 기존의 트랜스포머와 성능을 비교하였다. 3개의 금속층을 사용한 기존의 트랜스포머와 5개의 금속층을 사용한 변형된 트랜스포머를 비교한 결과 새롭게 제시한 트랜스포머가 55% 감소된 면적과 25% 증가한 결합계수를 가지며 5GHz에서 약 0.4dB의 삽입손실 개선을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1599-1600
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• 2006

In this paper, a small size, $7{\times}6\;mm^2$, Low Noise Amplifier(LNA) using LTCC process was fabricated with multi-layer structure for 2.4GHz wireless LAN. The measured results demonstrate that the bandwidth is 130 MHz, and the operating frequency is from 2.39GHz to 2.52GHz. The power gain is above 7.3 dB in the operating frequency range and the gain flatness is 0.5 dB. The maximum S11 is -4 dB and the maximum S22 is -7.5 dB. The noise figure is less than 1.83 dB. The measured power gain, S11 and S22 were had poorer performance than the simulation results. The reason for this discrepancy is that the input and output matching was not performed exactly. However, the noise figure of the LTCC low noise amplifier is better than simulation result. It is found that it is possible to fabricate a LTCC low noise amplifier in a small size.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제7권1호
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• pp.13-18
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• 2000

금속기판 위에 결합된 저온 소성 세라믹(low temperature co-fired ceramics on metal, LTCC- M)은 소성 후에 x-, y- 방향으로의 수축을 1% 이하로 억제할 수 있어 수동 소자를 내장하는데 매우 유리하며, 금속 기판 전체를 접지로 사용함으로써 노이즈를 감소시킬 수 있다. 본 고에서는 내부 실장 수동 소자별 특성차에 대하여 소개하고, 이러한 내부 실장 소자를 이용하여 실제로 제작된 PAM(power amplifier module)을 소개하였다. 내장된 수동 소자는 테스트 패턴 상에서 10~20%의 변화값을 보였으며 실제 모듈에 적용하여도 목표치에 부합하는 소자 구성이 가능하였다. 수동 소자가 내부에 실장됨으로써 신호 처리 시간을 감소시킬 수 있고, 납점의 감소로 공정을 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라 신뢰성 또한 증가시킬 수 있으므로 향후 RF모듈 외에 파워 및 고기능 소자 등 다양한 분야에 응용이 가능할 것이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.1020-1027
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• 2005

본 논문에서는 지능형 교통망(ITS)에 사용될 수 있도록 5.8 GHz 대역에서 경제적이며 초소형 RF 송신기 모듈을 구현하였다. LTCC 방식으로 설계하여 회로의 소형화와 함께 전기적 성능을 개선하였다. 제작된 모듈은 ASK 데이터 변조 장치, 주파수 합성기, 송신용 전력 증폭 회로 등으로 구성되었으며 모듈 크기는 0.8 CC이다. 측정결과 1.024 Mbps 데이터를 5.8 GHz의 주파수 대역으로 직접 ASK 변조시켜 출력 10 dBm 이상과 인접 채널 간섭비 -40 dBc 등의 RF 송신 성능을 나타낸다. 송신기의 신호원으로서 설계 제작된 주파수 합성기는 26 usec의 채널 이동시간(lock time)을 보여주며 중심 주파수에서 1 MHz 떨어진 지점에서 -115 dBc/Hz의 우수한 위상 잡음 특성을 나타낸다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.357-358
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• 2005

Compact power amplifier modules (PAM) for WCDMA/KPCS and GSM/WCDMA dual-band applications based on multilayer low temperature co-fired ceramic (LTCC) substrates are presented in this paper. The proposed modules are composed of an InGaP/GaAs HBT PAs on top of the LTCC substrates and passive components such as RF chokes and capacitors which are embedded in the substrates. The overall size of the modules is less than 6mm $\times$ 6mm $\times$ 0.8mm. The measured result shows that the PAM delivers a power of 28 dBm with a power added efficiency (PAE) of more than 30 % at KPCS band. The adjacent-channel power ratio (ACPR) at 1.25-MHz and 2.25-MHz offset is -44dBc/30kHz and -60dBc/30kHz, respectively, at 28-dBm output power. Also, the PAM for WCDMA band exhibits an output power of 27 dBm and 32-dB gain at 1.95 GHz with a 3.4-V supply. The adjacent-channel leakage ratio (ACLR) at 5-MHz and 10-MHz offset is -37.5dBc/3.84MHz and -48dBc/3.84MHz, respectively. The measured result of the GSM PAM shows an output power of 33.4 dBm and a power gain of 30.4 dB at 900MHz with a 3.5V supply. The corresponding power added efficiency (PAE) is more than 52.6 %.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제11권4호
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• pp.229-237
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• 2011

In this paper, a 60 GHz LTCC SiP with low-power CMOS OOK modulator and demodulator is presented. The 60 GHz modulator is designed in a 90-nm CMOS process. The modulator uses a current reuse technique and only consumes 14.4-mW of DC power in the on-state. The measured data rate is up to 2 Gb/s. The 60 GHz OOK demodulator is designed in a 130nm CMOS process. The demodulator consists of a gain boosting detector and a baseband amplifier, and it recovers up to 5 Gb/s while consuming low DC power of 14.7 mW. The fabricated 60 GHz modulator and demodulator are fully integrated in an LTCC SiP with 1 by 2 patch antenna. With the LTCC SiP, 648 Mb/s wireless video transmission was successfully demonstrated at wireless distance of 20-cm.

• 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.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권1호
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• pp.19-25
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• 2008

본 논문에서는 2.4GHz의 무선랜 대역에 사용하고 LTCC 다층 기술이 적용된 Front-end Module를 제작하였다. 제안된 FEM은 전력증폭기 IC, 스위치 IC와 LTCC 모듈로 구성하였다. LTCC 모듈은 송신단은 출력 매칭회로(matching circuit)와 저역통과필터, 수신단은 대역통과필터로 구성하였다. 출력 매칭회로를 LTCC에서 구현하기 위해 PCB에서 구현한 출력 매칭회로의 매칭 파라미터를 이용하였다. LTCC 기판의 특성은 유전율 9.0이다. 기판은 각 층의 두께가 30um인 그린시트를 총 26장을 사용하였다. 패턴용 도체는 Ag 페이스트를 사용하였다. 모듈의 크기는 $4.5mm{\times}3.2mm{\times}1.4mm$이다. 제작된 FEM은 21dB의 이득과 -31dBc(1st side lobe)와 -594Bc(2nd side lobe)의 ACPR, 그리고 23dBm의 P1dB 특성을 가짐을 확인하였다.