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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김동욱
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수10
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In this thesis, Ku-band 50 W / 100 W GaN HEMT internally-matched power amplifiers are designed and fabricated using CGHV1J070D from Wolfspeed. Input and output matching circuits are implemented using a thin film process on a titanate substrate and an alumina substrate with the relative dielectric constants of 40 and 9.8, respectively. The conventional large-signal transistor model of Wolfspeed is modified to the transistor model with 12 transistor cells and 12 ports, which is based on the foundry process design kit of Wolfspeed, to tune magnitudes and phases of the input (or output) signals at the transistor cells.
The Ku-band 50 W GaN HEMT power amplifier is designed using an asymmetric power combining, which consists of slit patterns, oblique wire bonding and an asymmetric T-junctions. Its measured results show a linear gain of more than 9.4 dB. The pulsed measurement with a pulse period of 330 ㎲ and a duty cycle of 6 % shows the maximum saturated output power of 57 to 66 W, the drain efficiency of 40.3 to 46.7 %, and the power gain at power saturation of 5.3 to 6.0 dB from 16.2 to 16.8 GHz.
The Ku-band 100 W GaN HEMT power amplifier is designed using a lossy asymmetric T-junction in the input matching circuit to obtain the amplitude and phase balance of the power transistor cells. Its measured results show a linear gain of more than 7.5 dB. The pulsed measurement with a pulse period of 125 ㎲ and a duty cycle of 6 % shows the maximum saturated output power of 102.3 to 107.4 W, the drain efficiency of 46.8 to 54.5 %, and the power gain at power saturation of 4.1 to 5.0 dB from 16.2 to 16.8 GHz.
The developed power amplifiers will be widely used in Ku-band radar systems and high-power T/R(transmit/receive) systems.
The Ku-band 50 W GaN HEMT power amplifier is designed using an asymmetric power combining, which consists of slit patterns, oblique wire bonding and an asymmetric T-junctions. Its measured results show a linear gain of more than 9.4 dB. The pulsed measurement with a pulse period of 330 ㎲ and a duty cycle of 6 % shows the maximum saturated output power of 57 to 66 W, the drain efficiency of 40.3 to 46.7 %, and the power gain at power saturation of 5.3 to 6.0 dB from 16.2 to 16.8 GHz.
The Ku-band 100 W GaN HEMT power amplifier is designed using a lossy asymmetric T-junction in the input matching circuit to obtain the amplitude and phase balance of the power transistor cells. Its measured results show a linear gain of more than 7.5 dB. The pulsed measurement with a pulse period of 125 ㎲ and a duty cycle of 6 % shows the maximum saturated output power of 102.3 to 107.4 W, the drain efficiency of 46.8 to 54.5 %, and the power gain at power saturation of 4.1 to 5.0 dB from 16.2 to 16.8 GHz.
The developed power amplifiers will be widely used in Ku-band radar systems and high-power T/R(transmit/receive) systems.
목차
제 1 장 서 론 1제 1 절 연구배경 및 목적 1제 2 절 논문의 구성 3제 2 장 설계 이론 4제 1 절 GaN HEMT 4제 2 절 증폭기 동작 모드 7제 3 장 Ku-대역 50 W급 GaN HEMT 내부정합 전력증폭기 11제 1 절 설계 목표 11제 2 절 전력소자 선정 및 분석 123.2.1 전력소자 선정 123.2.2 전력소자 분석 13제 3 절 입출력 정합회로 설계 203.3.1 입출력 정합회로 설계 203.3.2 정합회로 시뮬레이션 결과 24제 4 절 50 W급 내부정합 전력증폭기 제작 및 측정 273.4.1 전력증폭기 제작 273.4.2 전력증폭기 측정 구성 283.4.3 전력증폭기 측정 결과 30제 4 장 Ku-대역 100 W급 GaN HEMT 내부정합 전력증폭기 38제 1 절 설계 목표 38제 2 절 전력소자 선정 및 분석 39제 3 절 입출력 정합회로 설계 404.3.1 입출력 정합회로 설계 404.3.2 정합회로 시뮬레이션 결과 44제 4 절 100 W급 내부정합 전력증폭기 제작 및 측정 464.4.1 전력증폭기 제작 464.4.2 전력증폭기 측정 결과 47제 5 장 결 론 54참고문헌 56Abstract 59
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