• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제16권3호
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• pp.142-145
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• 2015

In this work, open stubs were fabricated on a polyether sulfone (PES) substrate, and their basic radio frequency (RF) characteristics were investigated for application to RF matching components of a flexible monolithic microwave integrated circuit (MMIC). According to the results, an open stub employing coplanar waveguide (OSCPW) on PES exhibited much lower loss than that on silicon substrate. The OSCPW with a length of $500{\mu}m$ on PES showed capacitance values of 0.031 ~ 0.044 pF from 0.5 to 50 GHz. For application to a relatively high-value capacitive matching, an open stub employing a fishbone-type transmission line (OSFTTL) was fabricated on PES, and its characteristics were investigated. The OSFTTL showed much higher capacitance values than the OSCPW due to the high effective permittivity value. Specifically, the OSFTTL on PES showed capacitance values of 0.066 ~ 0.24 pF from 0.5 to 50 GHz, which are higher than those for the open stub on silicon substrate. The above results indicate that the OSCPW and OSFTTL on PES can be effectively used for application to low/high-value capacitive matching components on microwave and millimeter wave flexible MMIC. To the best of the authors' knowledge, this work is the first report of the investigation of RF capacitive matching components on PES substrate.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제16권1호
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• pp.44-51
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• 2016

A commercial $0.25{\mu}m$ GaN process is used to implement 6-18 GHz wideband power amplifier (PA) monolithic microwave integrated circuits (MMICs). GaN HEMTs are advantageous for enhancing RF power due to high breakdown voltages. However, the large-signal models provided by the foundry service cannot guarantee model accuracy up to frequencies close to their maximum oscillation frequency ($F_{max}$). Generally, the optimum output load point of a PA varies severely according to frequency, which creates difficulties in generating watt-level output power through the octave bandwidth. This study overcomes these issues by the development of in-house large-signal models that include a thermal model and by applying distributed L-C output load matching to reactive matched amplifiers. The proposed GaN PAs have successfully accomplished output power over 5 W through the octave bandwidth.

• 전자통신동향분석
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• 제37권5호
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• pp.11-21
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• 2022

GaN (Gallium-Nitride) is a promising candidate material in various radio frequency applications due to its inherent properties including wide bandgap, high carrier concentration, and high electron mobility/saturation velocity. Notably, AlGaN/GaN heterostructure field effect transistor exhibits high operating voltage and high power-density/power at high frequency. In next-generation radar systems, GaN power transistors and monolithic microwave integrated circuits (MMICs) are significant components of transmitting and receiving modules. In this paper, we introduce technological trends for C-/X-/Ku-band GaN MMICs including power amplifiers, low noise amplifiers and switch MMICs, focusing on the status of GaN MMIC fabrication technology and GaN foundry service. Additionally, we review the research for the localization of C-/X-/Ku-band GaN MMICs using in-house GaN transistor and MMIC fabrication technology. We also discuss the results of C-/X-/Ku-band GaN MMICs developed at Defense Materials and Components Convergence Research Department in ETRI.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.70-75
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• 2017

본 논문에서는 MMIC (Monolithic microwave integrated circuit)상에서의 초소형 무선 통신 시스템에의 응용을 위해 주기적으로 배열된 다이오드를 이용한 전압제어형 전송선로(Voltage-controlled Artificial Transmission Line Employing Periodically Arrayed Diodes)의 RF특성 연구를 진행하였다. 연구 결과, 본 논문에서 제안하는 전압제어형 전송선로는 회로의 용량증가로 인해 기존의 마이크로스트립 선로의 35.2%로 단파장의 성능을 보여주었다. 그리고 유효유전율 및 전파상수는 기존의 마이크로스트립 선로보다 높은 결과를 나타냈으며, 감쇠정수 또한 기존의 전송선로에 비해 전압제어형 선로에서 높게 나타났다. 그리고 전압제어형 전송선로의 등가회로를 closed-form 방정식을 통하여 이론적으로 해석하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.456-461
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• 2022

본 논문에서는 차동 증폭기에 필수적으로 필요한 Radio frequency(RF) transformer(TF)을 활용하여 광대역 이득 특성을 가지는 2단 단일 종단 전력증폭기를 제시하였다. RF TF의 특징을 파악하고 광대역 특성을 가지도록 설계한 뒤 2단 전력증폭기의 단간(inter-stage) 임피던스 정합 회로에 적용함으로써 증폭기의 대역폭을 향상시킬 수 있다. 기존의 2단 단일 종단(Single-ended) 증폭기의 성능과 면적을 유지하면서 광대역 이득 특성을 얻을 수 있도록 단간 정합 회로를 Monolithic Microwave Integrated Circuit (MMIC)와 다층 PCB에 구현하고 시뮬레이션을 통해 결과를 비교하였다. InGaP/GaAs HBT 모델을 사용하여 설계한 2단 전력증폭기 모듈을 시뮬레이션 한 결과 중심주파수 3.3GHz에서 기존의 전력증폭기가 11.2%의 fractional 대역폭을 보인 반면 제안된 설계 기법을 적용한 전력증폭기는 19.8%의 개선된 대역폭을 가짐을 확인하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제17권2호
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• pp.105-107
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• 2017

The self-biasing circuit through a feedback resistor is applied to a gallium nitride (GaN) distributed power amplifier (PA) monolithic microwave circuit (MMIC). The self-biasing circuit is a useful scheme for biasing depletion-mode compound semiconductor devices with a negative gate bias voltage, and is widely used for common source amplifiers. However, the self-biasing circuit is rarely used for PAs, because the large DC power dissipation of the feedback resistor results in the degradation of output power and power efficiency. In this study, the feasibility of applying a self-biasing circuit through a feedback resistor to a GaN PA MMIC is examined by using the high operation voltage of GaN high-electron mobility transistors. The measured results of the proposed GaN PA are the average output power of 41.1 dBm and the average power added efficiency of 12.2% over the 6-16 GHz band.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 춘계 기술심포지움 논문집
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• pp.259-263
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• 2002

We design and characterize a millimeter-wave ceramic package in a frequency range from DC to 300Hz using the FEM(Finite Element Method) calculation. From these calculation results, the designed feed-through structure achieved 0.32 dB, 16.8 dB of the insertion loss and the return loss at 30 GHz respectively. This ceramic package will be useful for MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) modules.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 추계기술심포지움논문집
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• pp.147-151
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• 2002

We fabricated and characterized a millimeter-wave ceramic package in a frequency range from 6 to 40㎓ using the LTCC(Low Temperature Cofired Ceramic) Technology and TRL(Thru-Reflect-Line) calibration method. From these measurement results, the fabricated feed-through structure achieved 0.5 dB, 14 dB of the insertion loss and the return loss at 30 GHz respectively. This ceramic package will be useful for MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) modules.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.7-11
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• 2007

본 논문에서는 MMIC 응용을 위한 dielectric-supported air-gapped microstrip line (DAML) 구조를 이용하여 dual-mode stepped impedance 링 공진기를 설계 제작하였다. 링 공진기는 표면 마이크로머시닝 기술을 이용하여 만들어졌다. DAML ring resonator는 다층구조로써 공기중에 위치한 신호선과 MMIC 응용에 적합하도록 CPW가 한 평면에 구성되 있으며 DAML-CPW 트랜지션이 자유로운게 특징이다. DAML 링 공진기는 $10{\mu}m$ 높이로 GaAs 기판 으로부터 띄어져 있다. 대역통과 여파기는 dual-mode 공진을 하며 stepped impedance 이용한 구조이다. 측정결과로 중심주파수 97 GHz에선 감쇠특성은 15 dB, 삽입손실은 2.65 dB를 보였으며, 상대 대역폭은 12 %를 나타냈다. 이같은 구조의 대역통과 여파기는 MMIC 와의 직접화에 유리하다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.157-165
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• 2012

본 연구에서는 MMIC 상에서 온칩용 수동소자의 개발을 위해서, 주기적으로 배치된 용량성 소자를 이용한 단파장 전송선로를 연구하였다. PACD 구조의 전송선로는 기존의 마이크로스트립 전송선로에 비해, 단파장 특성과 낮은 특성 임피던스를 나타내었다. PACD 구조의 전송선로 구조는 기존의 마이크로스트립 전송선로 파장의 8%의 파장 단축효과를 나타낸다. MMIC 상에서의 온칩용 수동소자로서의 적합성을 판단하기 위하여 이론적으로 PACD 선로구조의 손실특성, 유효유전율, 전파상수, 대역폭 등의 기본 특성을 분석하였다. 위의 결과들을 통하여 PACD 구조의 전송선로는 MMIC 상에서 온칩용 수동소자로서의 특성에 효과적임을 알 수 있다.