• 한국통신학회논문지
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• 제27권4C호
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• pp.371-379
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• 2002

본 논문에서는 동작주파수 범위가 DC에서부터 3GHz인 MMIC SPST(Single Pole Single Throw) 스위치를 설계 및 제작하였다. 스위치 회로 설계에 앞서 성능을 정확히 예측하기 위하여 스위치 소자의 소신호 및 대신호 모델이 필요하며, 새로이 제안된 스위치 소자의 소신호 등가회로 모델 파라미터들은 측정된 5-파라미터로부터 최적화 기법을 사용하여 추출하였다. 이때 예측된 초기값과 경계구간을 사용함으로써 최적화 기법이 가지고 있는 문제점을 보완하였다. 대신호 모델은 측정된 DC 데이터로부터 경험식의 파라미터들을 추출함으로써 전류원을 모델링하였고, 드레인-소오스간 바이어스 전압을 변화시켜 측정한 5-파라미터로부터 채널 커패시턴스 값을 추출함으로써 전하 모델을 도출하였다. 이를 초고주파 회로 시뮬레이터에 적용하여 일반적인 직렬-병렬구조의 SPST 스위치와 격리도를 개선한 SPST 스위치를 설계하였으며, 개선된 SPST 스위치 경우 3GHz의 동작주파수에서 0/-3V의 컨트롤 전압을 인가하머 측정한 결과 삽입손실은 0.302dB, 격리도는 35.762dB, 입출력 VSWR은 각각 1.249와 1.254이며, PldB는 약 15.7dBm이다.

• 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.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.56-62
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• 2006

본 논문에서는 통신해양기상위성 Ka대역 위성통신중계기에 사용하기 위해 개발한 MMIC의 인증 시험에 대해 다루었다. 통신해양기상위성의 통신중계기에 사용될 Ka대역 능동부품은 총 12종의 MMIC를 이용하여 개발되었다. 12종의 MMIC중에는 저잡음 증폭기, 중전력 증폭기, 주파수 혼합기, 주파수 체배기, RF 스위치, 그리고 감쇄기 기능을 갖는 MMIC들이 포함되어 있다. MMIC의 제조 공정은 우주 인증된 시설인 미국 NGST사의 0.15um GaAs pHEMT공정을 이용하였으며, 지난 수십년간 많은 우주 산업 관련 부품 생산 경험을 가지고 있다. 제작된 모든 MMIC에 대하여 Visual Inspection을 수행하였으며, Wafer Lot Acceptance 판정을 위하여 SEM(Scanning Electron Microscope) Inspection을 수행하였다. MMIC의 동작 수명을 보증하기 위해 Test Fixture를 제작하여 $125^{\circ}C$의 온도에서240시간 동안의 Burn-in 시험과 1000시간 동안의 가속 수명 시험이 수행되었다. MMIC 부품의 성능 저하 또는 수명 단축의 가장 큰 요인인 pHEMT의 채널온도 상승을 확인하기 위하여 적외선 온도 측정 시험과 유한요소법을 이용한 pHEMT의 채널 온도 해석을 수행하였다.

• 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.

• 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.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권1호
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• pp.97-101
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• 2011

개인 휴대통신의 서비스 대역에 대응하는 4중 대역 p-HEMT SP6T 스위치를 구현하였다. 낮은 삽입손실과 높은 격리특성을 달성하기 위하여, 트랜지스터 단위소자의 최적화를 통해 On-Off간 상호 보완적 관계를 고려하였으며, 특히 송수선간 격리 특성의 경우, 큰 커패시터 삽입을 통하여 우수한 격리 특성을 달성하는 동시에 단일의 전압제어와 백비아를 사용한 접지를 통해 소형화를 달성하였다. 구현된 SP6T 스위치는 $950um{\times}100um$의 크기를 가지며 공정상 게이트 우물의 오류를 감안할 때, 각 주파수 대역에서 우수한 삽입손실 및 격리특성을 확인 할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.123-129
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• 2002

5-bit 광대역 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) 위상 변위기를 설계 및 제작하였다. 광대역 동작 특성을 위해서 11.25$^{\circ}$, 22.5$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 90$^{\circ}$ bit는 Lange 커플러를 이용한 reflection 형태로 설계되었으며, 180 $^{\circ}$bit 는 Lange 커플러를 사용한 shorted coupled line과 전송선을 $\pi$-network 형태로 만든 구조를 이용하여 구현되었고, Lange 커플러로 인한 전체 회로의 크기가 커지는 것을 막기 위해서 커플러를 크게 구부려 회고의 크기를 작게 하였다. 또한 손실이 작은 PIN 다이오드를 사용하여 각 bit에서 스위치로 사용하였다. 제작된 5-bit 광대역 위상 변위기는 5개의 주요 위상에 대하여 RMS 위상 오차 3.5$^{\circ}$, 최대 삽입손실 12.5 dB, 최대 입.출력 반사 손실 7 dB와 10 dB의 측정결과를 되였다. 제작된 위상 변위기 회로의 크기는 6.5$\times$5.3 $ extrm{mm}^2$ 이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권7호
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• pp.57-62
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• 2005

본 논문에서는 마이크로파 SPDT 스위치를 GaAs pHEMT 공정을 이용하여 설계 및 제작하였다. 광대역 스위치 설계를 위하여 CPW로 구현한 임피던스 변환회로를 삽입하여 온-저항과 오프-커패시턴스를 줄임으로서 낮은 삽입손실과 높은 격리도를 갖는 구조를 구현하였다. 변환회로를 구성하는 전송선로의 소자 개수와 병렬로 삽입되는 FET의 개수는 시물레이션을 통해 최적의 값으로 설계하였다. 설계된 스위치의 측정 결과 53$\~$ 61 GHz 대역에서 2.6 dB 이하의 삽입손실과 24 dB 이상의 격리도를 얻었다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제54권4호
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• pp.178-184
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• 2005

In this paper, using diplexer structure and varactor diode controlled by reverse bias voltage for diplexer switch gives possibilities to improve isolation and current characteristics. 1 have newly designed switch with high isolation by application varactor diode corresponding to capacitor of diplexer. The low-pass filter for proposed tunable diplexer passes the microwave signal in the bandwidth for wireless cellular network systems and high-pass filter passes it in the bandwidth for wireless personal communication services (PCS) network systems. As the capacitance of the low-pass filter increases, the cut-off frequency can be moved to low frequency, so that the switch is on state in cellular bandwidth and off state in the PCS bandwidth, in contrast to, as the capacitance for attenuation characteristic of high-pass filter increases, it can be moved to high frequency, so that the switch is off state and on state in the cellular bandwidth. it is possible to improve isolation and current consumption characteristics by application diplexer design methods and varactor diode. 1 expect that the tunable diplexer circuit and design methods should be able to find applications on MMIC and low temperature copired ceramic (LTCC).

• 한국통신학회논문지
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• 제28권3A호
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• pp.179-184
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• 2003

본 논문에서는 ISM대역에서 수신경로의 격리도를 크게 송신경로의 삽입손실은 작게 하며 동시에 P1dB를 크게 하는 비대칭구조의 MMIC SPDT 스위치를 제안하였으며, 이를 ETRI에서 지원하는 IDEC MPW의 0.5㎛ GaAs MESFET으로 제작하였다. 이 SPDT 스위치 수신경로의 삽입손실은 3GHz에서 1.518dB, 5.75GHz에서 1.777dB이고, 격리도는 3GHz에서 38.474dB, 5.75GHz에서 29.125dB로 측정되었다. 그리고, 송신경로의 삽입손실은 3GHz에서 0.961dB, 5.75GHz에서 1.162dB이고, 격리도는 3GHz에서 23.259dB, 5.75GHz에서 16.632dB였다. 비대칭구조의 스위치는 대칭구조에 비하여 수신경로의 격리도가 3GHz에서 15.9dB, 5.75GHz에서 11.9dB 정도 개선되었으며, 삽입손실은 약 0.6dB 정도 증가하였다. 또한, SPDT 스위치 송신경로의 P1dB는 21.5dBm로 대칭구조에 비하여3.86dB 증가하였다.