• 한국전자파학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.1083-1090
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• 2015

Ka 대역의 25 W급 SSPA를 제작하기 위하여 상용 $0.15{\mu}m$ GaN 공정을 이용 구동증폭기(Drive Amplifier : DRA) 및 고출력증폭기(High Power Amplifier : HPA) 초고주파 단일 집적회로(Monolithic Microwave Integrated Circuit : MMIC)를 설계 및 제작하여 특성 평가하였고, SSPA(Solid State Power Amplifier)의 주요 부속품인 MS-to-WR28 변환기 및 WR28 전력합성기를 설계 및 제작, 평가하여 Ka 대역 GaN 기반 SSPA를 제작하였다. 제작 결과, 주파수 29~31 GHz 대역에서 포화출력 44.2 dBm 이상, 전력부가효율 16.6 % 이상, 전력이득 39.2 dB의 특성을 나타내었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.29-34
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• 2021

소형 레이더 센서에 적용할 목적으로 W-대역의 핵심부품인 전력증폭 MMIC 칩 및 스위치 및 저잡음 증폭 MMIC 통합 칩을 국내설계하고 각각 OMMIC사의 60nm GaN 공정과 Winsemi.사의 0.1㎛ GaAs pHEMT 공정으로 제작하고 이를 모듈화하였다. 국내개발 MMIC 중에서 W-대역 전력증폭 MMIC는 송신모듈로 제작후 출력 값 27.7 dBm로 측정되었고, 스위치와 저잡음증폭 통합 MMIC는 수신모듈로 제작후 잡음지수는 9.17 dB로 분석 결과와 근사한 측정 결과를 보였다. 또한 온도 시험을 통해서 그 결과를 분석하였는데 송신모듈은 고온에서 상온과 출력에서 1.6 dB 편차를 보였고 수신모듈은 고온과 저온 모두 포함하여 2.7 dB의 편차를 보였으나 상온과 비교하여서는 1.4 dB 상승하였다. 온도시험까지를 포함하는 결과를 확인한 바와 같이 소형 레이더 센서의 송수신기에 W-대역 국내 개발 MMIC 칩을 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국광학회지
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• 제7권2호
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• pp.136-141
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• 1996

본 논문에서는 두 개의 비선형 박막으로 둘러싸인 평면 광도파로에서의 TE 비선형 도파광 특성에 대한 새로운 접근 방법을 제안한다. 비선형 박막에 대한 특성을 묘사하는 비선형 특성행렬을 이용하여 비선형 광도파로에 대한 비선형 분산 방정식을 해석적 형태로 유도한다. 분산 방정식을 기반으로 하는 전산시늉으로 도파광의 파워에 대한 모드 굴절율 변화, 전장의 세기가 최대인 위치, 그리고 파워 분포 등의 도파광의 비선형 특성을 계산한다. 자기-집속형 광도파로 구조에서 비선형 박막의 두께를 감소하면 파워-의존 비선형 모드 굴절율의 광학적 쌍안정 특성이 나타나며 광학적 쌍안정 특성을 위한 임계 파워는 증가한다. 그리고 비선형 광도파로 구조 내부의 파워분포 특성은 비선형 Fabry-Perot etalon의 동작 특성과 유사한 광학적 쌍안정 특성을 나타낸다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.575-578
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• 2005

We report on a low-cost V-band wireless transceiver with no use of any local oscillator in the receiver block using a self-heterodyne architecture. V-band Microwave monolithic IC (MMIC) modules were developed to demonstrate the wireless transceiver using coplanar waveguide (CPW) and GaAs PHEMT technologies. The MMIC modules such as the MMIC low noise amplifier (LNA), medium power amplifier (MPA) and the up/down-mixer were installed in the transceiver system. To interface the MMIC chips with the component modules for the transceiver system, CPW-to-waveguide fin-line transition modules of WR-15 type were designed and fabricated. The fabricated LNA modules showed a $S_{21}$ gain of 8.4 dB and a noise figure of 5.6 dB at 58 GHz. The MPA modules exhibited a gain of 6.9 dB and a $P_1$ $_{dB}$ of 5.4 dBm at 58 GHz. The conversion losses of the up-mixer and the down-mixer module were 14.3 dB at a LO power of 15 dBm, and 19.7 dB at a LO power of 0 dBm, respectively. From the measurement of V-band wireless transceiver, a conversion gain of 0.2 dB and a P $_{1dB}$ of 5.2 dBm were obtained in the transmitter block. The receiver block showed a conversion gain of 2.1 dB and a P $_{1dB}$ of -18.6 dBm. The wireless transceiver system demonstrated a successful data transfer within a distance of 5 meters.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제5권3호
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• pp.210-219
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• 2005

We report on a low-cost V-band wireless transceiver with no use of any local oscillator in the receiver block using a self-heterodyne architecture. V-band millimeter-wave monolithic IC (MMIC) modules were developed to demonstrate the wireless transceiver using coplanar waveguide (CPW) and GaAs PHEMT technologies. The MMIC modules such as the MMIC low noise amplifier (LNA), medium power amplifier (MPA) and the up/down-mixer were installed in the transceiver system. To interface the MMIC chips with the component modules for the transceiver system, CPW-to-waveguide fin-line transition modules of WR-15 type were designed and fabricated. The fabricated LNA modules showed a $S_{21}$ gain of 8.4 dB and a noise figure of 5.6 dB at 58 GHz. The MPA modules exhibited a gain of 6.9 dB and a $P_{1dB}$ of 5.4 dBm at 58 GHz. The conversion losses of the up-mixer and the down-mixer module were 14.3 dB at a LO power of 15 dBm, and 19.7 dB at a LO power of 0 dBm, respectively. From the measurement of V-band wireless transceiver, a conversion gain of 0.2 dB and a $P_{1dB}$ of 5.2 dBm were obtained in the transmitter block. The receiver block showed a conversion gain of 2.1 dB and a $P_{1dB}$ of -18.6 dBm. The wireless transceiver system demonstrated a successful data transfer within a distance of 5 meters.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.124-130
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• 2007

네모 동축선은 동축선과 도파관을 연결하는 대표적인 천이구조이다. 또한 TEM 셀은 DUT의 EMC 측정을 위해 광범위하게 사용되는 소자이다. 네모 동축선과 TEM 셀의 동작을 정확히 예측하기 위해서는 네모 동축선과 TEM 셀의 분산관계 해석이 필수적이다. 본 논문에서는 TEM 모드에 대한 분석을 기반으로 고차 모드인 TE와 TM 모드에 대한 분산관계를 단순하면서도 정확한 방법을 이용해 유도한다. 모드정합법과 그린 함수를 이용하여 네모 동축선과 TEM 셀의 분산관계를 해석적으로 정확히 다룬다. 이를 위해 네모 동축선의 구조를 4개의 L블록으로 나누고 중첩의 원리를 사용하여 전체 전자장 표현식을 쉽게 구한다. 분산관계 수렴성을 파악하기 위해 수치해석을 행하고 FDTD 결과와 비교한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.985-995
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• 2003

본 논문에서는 $\pm$20$^{\circ}$의 구형 빔 패턴 형성을 위한 삼차원 다층 원형 도체 배열 구조의 최적화 설계 변수들에 대하여 연구하였다. 원형 도파관 여기에 의한 다층 원형 도체 배열 구조의 각 방사 소자는 입력 원형 도파관, 임피이던스 정합용 원형 도파관, 방사 원형 도파관 그리고 그 위에 적층된 유한개의 원형 도체 배열층들로 구성되며, 각 방사 소자들은 원추형 빔 스캐닝에 적합한 정육각형 격자 배열 구조를 이룬다. 본 논문에서는 다층 원형 도체 배열 구조에 대한 해석 알고리듬을 제시하고, 이것을 프로그램 코드화하여 최적화 설계 변수 추출을 위한 다양한 설계 변수 변화에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 또한, 다층 원형 도체 배열 구조의 구형 빔 패턴 및 반사 계수에 대한 대역폭 특성을 살펴 보았으며, 그 결과 다층 원형 도체 배열 구조는 최소한 5.6 %의 주파수 대역폭내에서 $\pm$20$^{\circ}$의 양호한 구형 빔 패턴을 형성함을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권1호
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• pp.78-84
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• 2012

본 논문에서는 밀리미터파 탐색기에 사용되는 Ka-대역 수신기 모듈 설계 및 제작 기법을 제시하였다. 수신기 모듈은 안테나 연결을 위한 도파관, 순환기(Circulator) 및 모드 변환기, 수신기 보호를 위한 리미터 및 이득 제어 증폭기를 포함한다. 또한 모노 펄스 수신을 위한 합, 고각 및 방위각 채널로 구성되며 재밍 신호 확인을 위한 SLB(Sidelobe Blankin) 채널로 구성된다. 본 논문에서는 ADC(Analog to Digital Converter)의 비선형 특성에 따른 수신기 이득 및 이득 제어 범위를 분석하고, 넓은 수신기 동작 영역을 가지도록 설계되었다. 제작된 Ka-대역 수신기 측정 결과, 주파수 대역은 1 GHz, 잡음 지수는 8.2 dB 이하, 이득은 $56{\pm}2dB$, 동적 영역은 135 dB, 이득 제어 86 dB 이상, 채널간 격리도 35 dB 이상이다.

• 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.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.175-181
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• 2019

소형 레이더 센서에 적용할 목적으로 W-대역의 핵심부품인 MMIC 칩을 송신기 특성에 맞게 국내설계하고 0.1㎛ GaAs pHEMT 공정으로 제작하여 이를 해외 구매한 MMIC 칩과 성능 비교하였으며, 국내개발 MMIC 중에서 저잡음 증폭기의 잡음지수, 스위치의 삽입손실 그리고 하향변환 혼합기 MMIC 칩의 이미지제어 성능은 상용칩 보다 우수한 특성을 보임을 확인할 수 있었다. 국내개발 MMIC 칩을 W-대역의 도파관 저손실 전이구조 설계 및 임피던스 정합을 통해 송신부 및 수신부에 적용하여 제작 후 성능 검증하였으며, 제작한 송신부 출력은 26.9 dBm로 측정되어 분석 결과보다 우수한 결과를 보였고 수신부의 잡음지수는 9.17 dB로 분석 결과와 근사한 측정 결과를 보였다. 결과적으로 형 레이더 센서의 송수신기에 국내 개발 MMIC 칩을 적용하는 경우, 해외 구매 MMIC 칩 적용 시보다 성능이 향상될 것으로 기대된다.