• 제목/요약/키워드: monolithic microwave integrated circuit (MMIC)

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A 94-GHz Phased Array Antenna Using a Log-Periodic Antenna on a GaAs Substrate

  • Uhm, Won-Young;Ryu, Keun-Kwan;Kim, Sung-Chan
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제13권2호
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    • pp.81-85
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    • 2015
  • A 94-GHz phased array antenna using a log-periodic antenna has been developed on a GaAs substrate. The developed phased array antenna comprises four log-periodic antennas, a phase shifter, and a Wilkinson power divider. This antenna was fabricated using the standard microwave monolithic integrated circuit (MMIC) process including an air bridge for unipolar circuit implementations on the same GaAs substrate. The total chip size of the fabricated phased array antenna is 4.8 mm × 4.5 mm. Measurement results showed that the fabricated phased array antenna had a very wide band performance from 80 GHz to 110 GHz with return loss characteristics better than -10 dB. In the center frequency of 94 GHz, the fabricated phased array antenna showed a return loss of -16 dB and a gain of 4.43 dBi. The developed antenna is expected to be widely applied in many applications at W-band frequency.

GaN HPA MMIC 기반 Ka 대역 25 W SSPA 설계 및 제작 (Design and Fabrication of 25 W Ka-Band SSPA Based on GaN HPA MMICs)

  • 지홍구;노윤섭;최윤호;곽창수;염인복;서인종;박형진;조인호;남병창;공동욱
    • 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.

GaAs MESFET을 이용한 DSRC용 LNA MMIC 설계 및 구현 (The Design and implementation of a Low Noise Amplifier for DSRC using GaAs MESFET)

  • 문태정;황성범;김병국;하영철;허혁;송정근;홍창희
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.61-64
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    • 2002
  • We have optimally designed and implemented by a monolithic microwave integrated circuit(MMIC) the low noise amplifier(LNA) of 5.8GHz band composed of receiver front-end(RFE) in a on-board equipment system for dedicated short range communication using a depletion-mode GaAs MESFET. The LNA is provided with two active devices, matching circuits, and two drain bias circuits. Operating at a single supply of 3V and a consumption current of 18㎃, The gain at center frequency 5.8GHz is 13.4dB, Noise figure(NF) is 1.94dB, Input 3rd order intercept point(lIPS) is 3dBm, and Input return loss(5$_{11}$) and Output return loss(S$_{22}$) is -l8dB and -13.3dB, respectively. The circuit size is 1.2$\times$O.7$\textrm{mm}^2$.EX>.>.

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새로운 발룬 회로를 이용한 2 GHz 대역 이중 평형 Star 혼합기의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of 2 GHz Doubly Balanced Star Mixer using Novel Balun)

  • 김선숙;이종환;염경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.44-50
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    • 2004
  • 본 논문에서는 FR4(h= 1.6 mm, $\varepsilon_{{\gamma}}$/=4.6) substrate 상에서 2 GHz 대역의 이중 평형 혼합기를 구현하였다. 일반적으로, DBM(Doubly Balanced Mixer)는 2개의 발룬과 쿼드 다이오드로 구성된다. 발룬을 위해, microstrip과 CPS(Coplanar Strip)을 이용한 새로운 발룬 회로가 제안되고, 설계되어졌다. 제안된 발룬의 측정 결과, 1.5 GHz에서 2.5 GHz내에서 위상의 불평형 정도가 180$^{\circ}$$\pm$ $1.5^{\circ}$이내였으며, 진폭의 불평형 정도가 $\pm$ 0.2 ㏈ 이내였다. 발룬을 사용한 DBM이 성공적으로 구현되었으며, 동작 대역 내에서 up/down 변환기로써 변환 손실은 약 6 ㏈ 정도를 보였다. 더 많은 연구를 통해, backside via를 포함하는 프로세스가 있는 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) DBM에 적용 가능할 것이다.d Circuit) DBM에 적용 가능할 것이다.

SPDT 단일고주파집적회로 스위치용 pHEMT 채널구조 설계 (Design of pHEMT channel structure for single-pole-double-throw MMIC switches)

  • 문재경;임종원;장우진;지흥구;안호균;김해천;박종욱
    • 한국진공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.207-214
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    • 2005
  • 본 연구에서는 스위치, 위상변위기, 감쇄기등 전파제어회로를 설계 및 제작할 수 있는 pHEMT스위치 소자에 적합한 에피구조를 설계하였다. 고성능의 스위치 소자를 위한 pHEMT 채널층 구조는 이중 면도핑층을 가지며 사용 중 게이트 전극의 전계강도가 약한 깊은 쪽 채널층의 Si 면농도가 상층부보다 약 1/4정도 낮을 경우 격리도등 우수한 특성을 보였다. 설계된 에피구조와 ETRI의 $0.5\mu$m pHEMT MMIC 공정을 이용하여 2.4GHz 및 5GHz 대역 표준 무선랜 단말기에 활용 가능한 SPDT Tx/Rx MMIC 스위치를 설계 및 제작하였다. 제작된 SPDT형 스위치는 주파수 6.0 GHz, 동작전압 0/-3V에서 삽입손실 0.849 dB, 격리도 32.638 dB, 그리고 반사손실 11.006 dB의 특성을 보였으며, 전력전송능력인 $P\_{1dB}$는 약 25dBm, 그리고 선형성의 척도인 IIP3는 42 dBm 이상으로 평가되었다. 이와 같은 칩의 성능은 본 연구에서 개발된 SPDT 단일고주파집적회로 스위치가 2.4GHz뿐만 아니라 SGHB 대역 무선랜 단말기에 활용이 충분히 가능함을 말해준다.

기술 수준조사 및 분석을 통한 SAR(합성개구면 레이다) 핵심기술 개발방안 연구 (A Study for Development Plan of SAR Core Technology Through Technology Readiness Level Survey and Analysis)

  • 곽준영;정대권
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.655-662
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    • 2011
  • SAR(Synthetic Aperture Radar) has the ability to generate high resolution images regardless of a weather condition(e.g. visibility good or poor and day or night, etc.). SAR is considered as one of the most important powers and needs for the future since it has been utilized in a number of important military fields such as early warning, urban defense, missile guidance system, etc. Additionally there are many civilian demands and applications in aviation, traffic control, earth and space explorations, weather forecast etc. This days, the ability to acquire and analyze information is needed to cope with the urgency of global politics and international changes. In this paper, technical survey and development review for SAR systems are investigated to derive the core and immature technologies of domestic defense industry.

Design of 60 ㎓ Millimeter-Wave Frequency Doubler using Distributed Structure

  • Park, Won;Lee, Kang-Ho;Kim, Sam-Dong;Park, Hyung-Moo;Rhee, Jin-Koo;Koo, Kyung-Heon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제4권2호
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    • pp.87-92
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    • 2004
  • A millimeter-wave distributed frequency doubler has been designed with distributed block and frequency tunable output reflectors. The simulated conversion loss of 9.5 ㏈ to 7.7 ㏈ from 54.6 ㎓ to 62.4 ㎓ output frequencies is achieved with fundamental and third harmonic signal rejections of more than 10 ㏈c. The fabricated chip has the size of 1.2 mm${\times}$1.0 mm. Some measured results of frequency and bias dependent characteristics are presented for the fabricated PHEMT MMIC frequency doubler. The designed doubler has two transistors, and if one of the transistors fails the doubler unit still operates with reduced gain. The failure effect of the PHEMT has been simulated, and compared to the measured data of which one PHEMT is not operating properly.

원통형 복합재료 안테나의 설계 및 충격 실험에 관한 연구 (Design and Impact Testing of Cylindrical Composite Antenna Structures)

  • 이상민;조상현;이창우;황운봉
    • Composites Research
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    • 제22권3호
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    • pp.55-59
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    • 2009
  • 마이크로스트림 안테나는 가볍고 부피가 작을 뿐만 아니라 집적화가 가능하고, 표면 부착력이 탁월하여 많은 통신 시스템 안테나로 응용되고 있다. 안테나의 구조는 12.5GHz의 중심주파수를 갖는 사각 패치 마이크로 스트립 안테나로 설계하였고 곡률 방향으로 패치를 확장시켜 총 4개의 패치를 배열시켰다. 양쪽의 복합재료 사이에 허니컴을 삽입한 샌드위치 구조물이 되도록 설계한 다음 충격 실험을 실시하였다. 충격실험 후 안테나 성능변화를 측정한 결과 영향을 받지 않는다는 것을 확인하였다.

전파 망원경 수신기 전단부용 극저온 22 GHz 대역 저잡음 증폭기 모듈 설계 및 제작 (Design and Fabrication of the Cryogenically Cooled LNA Module for Radio Telescope Receiver Front-End)

  • 오현석;이경임;양승식;염경환;제도흥;한석태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.239-248
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    • 2006
  • 본 논문에서는 pHEMT(pseudo-morphic High Electron Mobility Transistor)로 구성된 저잡음 증폭기 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)를 이용하여 극저온에서 동작하는 전파 망원경 수신기 전단부용 22 GH2 대역 저잡음 증폭기 모듈을 설계, 제작하였다. pHEMT MMIC 선정에는, 극저온에서의 동작이 입증된 pHEMT 공정을 사용하여 제작된 저잡음 증폭기 MMIC를 선택하였다. 선정된 2개의 MMIC는 박막(thin film) 세라믹 기판에 장착하여 모듈화 하였다. 모듈화 시 하우징(housing)과 캐리어(carrier) 사이의 간극을 제거하고 전파 흡수체를 사용하여 불필요한 구조에 의한 발진을 제거하였다. 또한 커넥터와 기판 사이의 부정합으로 나타나는 잡음 및 이득의 열화를 리본 조정을 통해 개선시켜 상온에서 최적의 성능을 가지도록 했다. 제작된 증폭기 모듈은 상온에서 $21.5{\sim}23.5GHz$ 대역 내 이득 $35dB{\pm}1dB$, 잡음지수 $2.37{\sim}2.57dB$를 보였다. 제작된 증폭기는 헬륨 냉각기를 이용하여 $15^{\circ}K$로 냉각 후 측정 결과, 대역 내에서 이득 35 dB 이상, 잡음온도 $28{\sim}37^{\circ}K$를 얻었다.

W-Band MMIC chipset in 0.1-㎛ mHEMT technology

  • Lee, Jong-Min;Chang, Woo-Jin;Kang, Dong Min;Min, Byoung-Gue;Yoon, Hyung Sup;Chang, Sung-Jae;Jung, Hyun-Wook;Kim, Wansik;Jung, Jooyong;Kim, Jongpil;Seo, Mihui;Kim, Sosu
    • ETRI Journal
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    • 제42권4호
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    • pp.549-561
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    • 2020
  • We developed a 0.1-㎛ metamorphic high electron mobility transistor and fabricated a W-band monolithic microwave integrated circuit chipset with our in-house technology to verify the performance and usability of the developed technology. The DC characteristics were a drain current density of 747 mA/mm and a maximum transconductance of 1.354 S/mm; the RF characteristics were a cutoff frequency of 210 GHz and a maximum oscillation frequency of 252 GHz. A frequency multiplier was developed to increase the frequency of the input signal. The fabricated multiplier showed high output values (more than 0 dBm) in the 94 GHz-108 GHz band and achieved excellent spurious suppression. A low-noise amplifier (LNA) with a four-stage single-ended architecture using a common-source stage was also developed. This LNA achieved a gain of 20 dB in a band between 83 GHz and 110 GHz and a noise figure lower than 3.8 dB with a frequency of 94 GHz. A W-band image-rejection mixer (IRM) with an external off-chip coupler was also designed. The IRM provided a conversion gain of 13 dB-17 dB for RF frequencies of 80 GHz-110 GHz and image-rejection ratios of 17 dB-19 dB for RF frequencies of 93 GHz-100 GHz.