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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김동욱
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
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본 논문에서는 밀리미터파 레이더 및 통신 시스템에 적용 가능한 W-대역 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. Win Semiconductor社의 0.1 um GaAs pHEMT 공정을 사용하여 기초 설계를 하였으며, 보다 정확한 설계를 위해 Keysight社의 EM 모멘텀 시뮬레이션을 활용하였다.
W-대역 구동 증폭기는 2단 cascade로 구성되며 높은 선형 이득을 위해 이득 정합을 활용하여 설계하였다. 회로의 안정화를 위하여 rf choke 역할을 하도록 바이어스 회로를 radial 개방 스터브로 구성하였으며 바이패스용 shunt R-C를 사용하여 저주파에서의 발진을 억제하였다. 제작된 2단 구동 증폭기는 1.0 × 1.0 mm2의 크기를 가지며 90~98 GHz에서 약 10 dB의 출력 반사 손실, 약 9~10dB의 선형 이득과 18 dBm의 출력 전력을 가진다.
W-대역 전력 증폭기는 3단 cascade로 구성되며 마지막 단의 구동을 위해 앞서 제작한 2단 구동 증폭기를 활용하여 설계하였다. 제작된 3단 전력 증폭기는 1.0 × 1.5 mm2의 크기를 가지며 92~96 GHz에서 약 5 dB의 출력 반사 손실 ,약 14~15dB의 선형 이득을 18~19 dBm의 출력 전력을 가진다.
개발된 W-대역 전력 증폭기는 고속 송수신 전력 모듈 및 94GHz 이미징 레이더에 널리 사용될 것으로 예상된다.
W-대역 구동 증폭기는 2단 cascade로 구성되며 높은 선형 이득을 위해 이득 정합을 활용하여 설계하였다. 회로의 안정화를 위하여 rf choke 역할을 하도록 바이어스 회로를 radial 개방 스터브로 구성하였으며 바이패스용 shunt R-C를 사용하여 저주파에서의 발진을 억제하였다. 제작된 2단 구동 증폭기는 1.0 × 1.0 mm2의 크기를 가지며 90~98 GHz에서 약 10 dB의 출력 반사 손실, 약 9~10dB의 선형 이득과 18 dBm의 출력 전력을 가진다.
W-대역 전력 증폭기는 3단 cascade로 구성되며 마지막 단의 구동을 위해 앞서 제작한 2단 구동 증폭기를 활용하여 설계하였다. 제작된 3단 전력 증폭기는 1.0 × 1.5 mm2의 크기를 가지며 92~96 GHz에서 약 5 dB의 출력 반사 손실 ,약 14~15dB의 선형 이득을 18~19 dBm의 출력 전력을 가진다.
개발된 W-대역 전력 증폭기는 고속 송수신 전력 모듈 및 94GHz 이미징 레이더에 널리 사용될 것으로 예상된다.
목차
Ⅰ. 서론 11. 연구 배경 및 목적 12. 논문의 구성 3Ⅱ. 전력 증폭기 이론 41. GaAs pHEMT 42. 동작 모드 63. 안정도 91) 안정도 지수 92) 안정화 회로 134. 임피던스 정합 161) 전력 이득 162) 로드 풀 19Ⅲ. W-대역 GaAs 2단 구동 증폭기 MMIC 설계 및 제작 221. 설계 목표 222. 전력 소자 선정 및 분석 231) 전력 소자 선정 및 분석 232) 회로 안정도 확보 283. 정합 회로 설계 361) 입출력 및 단간 정합 회로 설계 362) 정합 회로 시뮬레이션 결과 414. W-대역 GaAs 2단 구동 증폭기 MMIC 제작 및 측정 451) 2단 구동 증폭기 MMIC 제작 452) 2단 구동 증폭기 MMIC 측정 및 고찰 47Ⅳ. W-대역 GaAs 3단 전력 증폭기 MMIC 설계 및 제작 581. 설계 목표 582. 전력 소자 선정 및 분석 593. 정합 회로 설계 631) 입출력 및 단간 정합 회로 설계 632) 정합 회로 시뮬레이션 결과 654. W-대역 GaAs 3단 전력 증폭기 MMIC 제작 및 측정 681) 3단 전력 증폭기 MMIC 제작 682) 3단 전력 증폭기 MMIC 측정 및 고찰 70Ⅴ. 결론 74참고 문헌 76Abstract 79
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