• 전기학회논문지
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• 제58권8호
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• pp.1572-1579
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• 2009

In this dissertation ultra-broadband power amplifier(UPA) was designed and fabricated using negative feedback technique. UPA was made of pre-amplifier, drive amplifier and power amplifier. Negative feedback technique was used to achieve ultra-broadband performance. Designed power amplifier has 30dB gain and 2W output power. The load-pull data of power amplifier for optimal power matching was extracted from the measured S-parameter. Fabricated PCB material, permittivity is 4.6 and thickness is 0.8mm, is FR4 and UPA was fabricated 3 modules for comparison of the simulated and measured results. Size of the fabricated pre-amplifier and drive amplifier module is 40mm'50mm'16mm. And from the experimental results, gain of the pre-amplifier module is 9.87dB at 2GHz and flatness is 0.63dB. Experimental result of the drive amplifier module is 10.97dB at 2GHz and flatness of that is 0.26dB. Test result of the power amplifier module is 10.71dB at 2GHz and flatness is 0.72dB. Total size of the power amplifier is 45mm'134mm'16mm. According to the test results, gain of the UPA is 28.98dB at 2GHz and flatness is 1.68dB. Output power was 32.098dBm at 2GHz, 32.154dBm at 1GHz and 31.273dBm at 100MHz.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.1311-1316
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• 2014

본 논문의 X-대역 25W 전력증폭기 모듈은 위성통신용 지상단말기의 송신기에 사용되는 것으로, 정지궤도 36,000Km 통신위성에 송신하기 위한 송출장비인 고출력증폭기를 구성하는 일부분이다. 지상단말에서 사용하는 고출력증폭기는 총 4개의 전력증폭기 모듈이 연계구조형으로 구성되어 고출력의 특성을 갖는다. 연계구조형에 사용된 전력증폭기 모듈 4개중에 각 모듈은 순차구조형(Serial Combining Structure)으로 구성된다. 이 전력증폭기 모듈은 Hybrid 기법을 이용하여 10개의 MMIC 전력 증폭기 칩과 Al2O3 박막 기판으로 제작한 회로를 결합하여 PAM(Power Amplifier Module)을 구성함으로써 X-대역 운용주파수에서 출력전력 25W의 전력증폭기 모듈을 구현하였다.

• 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.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제14권2호
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• pp.97-102
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• 2014

Radar is an object-detection system that uses radio waves to determine the range, altitude, direction, or speed of objects. High power amplifier Module is the most critical part of the high-power radar transmitter systems. It can be used to detect aircraft, ships, spacecraft, guided missiles, motor vehicles, weather formations, and terrain. Research related to radar has been conducted in various fields according to improvement of the communication technology. But only performance-originated technology development has been dashed; study concerning environment duality and safety concerning reliability are still insufficient. In general, radar module is exposed to the outside, on the means of moving or fixed in a certain place. It should be guaranteed sufficient immunity for a variety of environmental stresses that can occur in the outdoor. HALT is a great process used for quickly finding failure mechanisms in a hardware design and product. By applying various kinds and extreme level of stresses, we can find the operating limits of products. In thesis, we conducted HALT test of the high power amplifier modules which used in military and automotive radar. After the test, we analyzed environmental weaknesses of high power amplifier modules using conventional construction data.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1193-1200
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• 2008

본 논문은 질화갈륨 전력 소자를 이용한 이동통신 시스템용 전력증폭기 모듈에 대하여 기술하고 있다. 전치증폭단, 구동증폭단, 그리고 전력증폭단을 각각 설계, 제작하여 그 성능을 측정하고, 이를 바탕으로 통합 모듈을 설계하여 5Watt급 GaN 전력증폭기 모듈을 완성하였다. 하모닉 차단과 ACP를 개선하기 위하여 출력측에 결함접지구조를 삽입하였다. 개발된 질화갈륨 전력증폭기의 성능을 측정한 결과, 2.1GHz대역에서 58dB 이상의 이득, 37bBm 이상의 출력, 50dBc 이상의 하모닉 차단, 2-tone 입력시 35dBc 이상의 IMD3 특성, 그리고 35dBc 이상의 ACP 특성을 얻었다.

• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.264-272
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• 2009

본 논문에서는 다수의 MMIC 전력증폭기 칩과 박막 기판을 결합하여 MIC 모듈을 구성함으로써 Ka-대역 중심주파수에서 10 W의 출력 전력을 낼 수 있는 전력증폭기 모듈을 설계 및 제작하였다. 전력증폭기 모듈의 제작에는 밀리미터파 대역에 적합한 수정된 형태의 윌킨슨 전력분배기/합성기를 사용하였고, 모듈의 구성 과정에서 발생할 수 있는 손실을 줄이고 공진을 억제하기 위해 CBFGCPW-Microstrip 천이 구조를 활용하였다 전력증폭기 모듈은 총 7개의 MMIC 칩으로 구성되었으며 MMIC 칩을 펄스 모드로 동작시키기 위해 칩의 게이트에 펄스 전압을 인가하는 게이트 전압 제어기가 설계되고 적용되었다. 제작된 전력증폭기 모듈의 측정 결과 58 dB의 전력 이득과 39.6 dBm의 포화 출력 전력을 얻을 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권10B호
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• pp.1701-1706
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• 2000

본 연구에서 GaAs pHEMT와 도파관-마이크로스트립 변환구조를 이용하여 38 GHz 대역 하이브리드 전력증폭기 모듈이 개발되었다. 10 mil duroid 기판이 전력증폭가와 도파관-마이크로스트립 변환구조 제작에 사용되었다. 제작된 도파관-마이크로스트립 변환구조는 32 - 40 GHz 대역까지 약 I dB 삽입손실(back to back)의 측정 결과를 보였다. 전력증폭기 모듈의 측정 결과, 36.8 - 38.5 GHz에서 대략 출력 전력 29 dBm(P1.5 dB), 전력 이득은 7.2 dB, PAE 는 11.2 % 였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2241-2248
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• 2011

본 논문에서는 고출력 및 고효율 특성을 지니는 질화갈륨(gallium nitride, GaN) 고출력 트랜지스터 소자를 이용하여 WiMAX 및 LTE(long term evolution) 시스템에 사용 가능한 60watt급 고출력증폭기 모듈을 팔렛트(palette) 타입으로 개발한 결과에 대하여 기술한다. 높은 이득을 얻기 위한 라인업(lineup) 구성을 위해 저전력이면서 고이득을 지니는 전치증폭단, 8watt급의 GaN 구동증폭단, 그리고 30watt급 GaN 소자 2개를 도허티(doherty) 구조로 구성한 60watt 고출력증폭단을 사용하였으며, 이로부터 2.5~2.68GHz에서 61.4dB의 이득과 ${\pm}$0.075dB의 우수한 이득 평탄도를 얻었다. 특히 구동단과 고출력증폭단은 고효율 및 고출력 특성의 GaN 소자를 사용하였고, 또한 추가적인 효율 개선을 위해 도허티 구조를 적용함으로써 보다 높은 효율을 가지도록 하였다. 현재 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 WiMAX 신호를 사용하여 제작된 팔렛트 타입의 증폭기 모듈의 성능을 측정하였는데, RRH(remote radio head) 타입으로 구성된 사용 예에서 WiMAX 변조 신호 10watt 출력 기준으로 약 37~38%의 효율을 나타내었다. 제작된 증폭기 모듈을 디지털 전치왜곡기(digital predistorter, DPD)와 연동하여 시험한 결과 WiMAX 변조 신호 10watt 출력에서 ACLR은 46dBc 이상의 특성을 지닌다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.609-610
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• 2006

A 77GHz MMIC transceiver module consisting of a power amplifier, a low noise amplifier, a drive amplifier, a frequency doubler and a down-mixer has been developed for automotive forward-looking radar sensor. The MMIC chip set was fabricated using $0.15{\mu}m$ gate-length InGaAs/InAlAs/GaAs mHEMT process based on 4-inch substrate. The power amplifier demonstrated a measured small signal gain of over 20dB from $76{\sim}77GHz$ with 15.5dBm output power. The chip size is $2mm{\times}2mm$. The low noise amplifier achieved a gain of 20dB in a band between $76{\sim}77\;GHz$ with an output power of 10dBm. The chip size is $2.2mm{\times}2mm$. The driver amplifier exhibited a gain of 23dB over a $76{\sim}77\;GHz$ band with an output power of 13dBm. The chip size is $2.1mm{\times}2mm$. The frequency doubler achieved an output power of -16dBm at 76.5GHz with a conversion gain of -16dB for an input power of 10dBm and a 38.25GHz input frequency. The chip size is $1.2mm{\times}1.2mm$. The down-mixer demonstrated a measured conversion gain of over -9dB. The chip size is $1.3mm{\times}1.9mm$. The transceiver module achieved an output power of 10dBm in a band between $76{\sim}77GHz$ with a receiver P1dB of -28dBm. The module size is $8{\times}9.5{\times}2.4mm^3$. This MMIC transceiver module is suitable for the 77GHz automotive radar systems and related applications in W-band.