Design of 5GHz FIR filter LNA based on a Distribute Amplifier

분산증폭기 기반 5GHz FIR 필터 LNA 설계

This paper introduces a 5GHz FIR filter low noise amplifier (LNA) based on a distributed amplifier and analyzes the its characteristics. The proposed FIR filter-LNA has the MA(moving average) filter characteristic which improves the frequency selectivity of the amplifier. Proto-type circuits with FR4 and ${\varepsilon}_r=10.2$ PCB have been realized and simulated using ADS (Advanced Design System). The simulation results verified that the designed LNA had a gain of about 10dB and the frequency characteristic of the MA FIR filter. It is expected that the proposed FIR filter LNA can be applicable to the various applications using an amplifier and a filter in RF systems.

본 논문에서는 분산증폭기 구조를 기반으로 한 5GHz FIR 필터 low noise amplifier (LNA)를 설계하고 그 특성을 분석한다. 설계된 FIR 필터 LNA는 MA(Moving Average) 필터 특성을 가져 주파수의 선택도를 높였으며, GaAs 기반 개별 소자를 이용한 proto-type 회로를 FR4 PCB와 유전율 ${\varepsilon}_r=10.2$를 가지는 고주파수용 PCB위에 구성하여 ADS(Advanced Design System)로 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 5GHz 주파수 대역에서 약 10dB 정도의 전력이득을 가지는 LNA 출력 특성과 MA FIR 필터 형태 주파수 선택적인 응답을 보여주었다. FIR 필터 형태의 LNA 설계를 통하여 RF 시스템에서 다양한 형태의 증폭기 및 필터 응용의 가능성을 기대해 볼 수 있다.