Abstract
A broadband, DC to 40 GHz 5-bit MMIC digital attenuator has been developed. The ultra broadband attenuator has been achieved by adding transmission lines in the conventional Switched-T attenuator and optimizing the transmission line parameters. Momentum simulation was performed in design for accurate performance prediction at high frequencies and Monte Carlo analysis was applied to verify the performance stability against the MMIC process variation. The attenuator has been fabricated with $0.15\;{\mu}m$ GaAs pHEMT process. This attenuator has 1 dB resolution and 23 dB dynamic ranges. High attenuation accuracy has been achieved over all attenuation ranges and 40 GHz bandwidth with the reference state insertion loss of less than 6 dB at 20 GHz. The input and output return losses of the attenuator are better than 14 dB over all attenuation states and frequencies. The measured IIP3 of the attenuator is 33 dBm.
본 논문은 광대역, DC to 40 GHz 5-bit MMIC 디지털 감쇠기의 설계 및 측정 결과를 나타내었다. 초광대역 감쇠기는 종래의 Switched-T 감쇠기에 전송 선로를 추가하고 전송 선로의 파라미터를 최적화하여 구현되었다. 고주파에서의 정확한 성능 예측을 위해 Momentum 시뮬레이션을 설계에서 수행하였고, 몬테 카를로 해석법을 적용하여 MMIC 공정 변동에 대한 성능의 안정성을 검증하였다. 감쇠기는 $0.15\;{\mu}m$ GaAs pHEMT 공정을 이용하여 제작하였다. 이 감쇠기는 1 dB의 해상도와 총 23 dB의 감쇠 동작 범위를 가진다. 전체 감쇠 범위와 40 GHz의 대역폭에서 높은 감쇠 정확도를 얻었으며, 20 GHz에서 6 dB 이하의 참조 상태 삽입 손실을 가진다. 전체 감쇠 상태와 주파수 범위에서 감쇠기의 입력단과 출력단 반사 손실은 14 dB 이상이다. 감쇠기의 IIP3는 33 dBm으로 측정되었다.
