• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.123-129
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• 2023

본 논문에서는 Ka대역 소형 레이다용 주파수합성 MMIC(FS MMIC)와 수신 MMIC를 개발하고 개발된 MMIC를 기반으로 소형화 된 Ka대역 주파수합성기와 수신기를 개발하였다. FS MMIC와 기저대역 신호를 수신하는 WR(wireless-receiver) MMIC는 65 nm CMOS 공정으로 제작하였고, Ka대역 신호를 수신하는 FE(front-end) MMIC는 150 nm GaN 공정으로 제작하였다. FS MMIC를 바탕으로 개발된 주파수합성기의 출력신호를 이용하여 Ka 대역 신호에 대한 주파수선형변조 파형과 펄스 파형을 측정하고 송신 파형 생성 가능성을 확인하였다. FE MMIC 및 WR MMIC로 구성된 수신기의 성능은 이득 80 dB 이상, 잡음지수 6 dB 이하, OP1dB 10 dBm 이상으로 측정되었다. 측정결과를 통해 본 논문에서 개발된 주파수합성기, 수신기는 Ka 대역 소형 레이다에 적용 가능한 것으로 판단된다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권2호
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• pp.50-54
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• 2015

본 논문에서는 밀리미터파 센서 응용을 위한 낮은 변환손실 및 높은 LO-RF 격리도 특성의 W-band MMIC 믹서 모듈을 설계 및 제작하였다. MMIC 믹서는 $0.1{\mu}m$ MHEMT를 이용하여 설계 및 제작되었다. MMIC 믹서는 낮은 변환손실과 높은 LO-RF 격리도 특성을 얻기 위해 RF 입력단에 MHEMT를 추가하여 설계하였다. 제작된 MMIC 칩을 모듈화 하기 위해 CPW-도파관 변환기를 설계 및 제작하였으며, 최종적으로 MMIC 믹서 모듈을 개발하였다. MMIC 믹서 모듈의 측정결과 변환손실 특성은 94 GHz에서 MMIC 칩은 6.3 dB, MMIC 모듈은 9.5 dB의 양호한 특성을 나타내었다. MMIC 믹서 모듈의 LO-RF 격리도는 94 GHz에서 30.4 dB의 양호한 측정 결과를 얻었다. 본 논문에서 개발된 W-band MMIC 믹서모듈은 기존의 발표된 W-band(75-110 GHz) MMIC 믹서와 비교하여 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.102-112
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• 2005

본 논문에서는 CSP(Chip Size Package)를 이용하여 정합소자 및 모든 바이어스소자, ESD(Electrostatic Dis-charge) 보호소자를 MMIC상에 완전집적한 K/Ka밴드 광대역 MMIC chip set에 관하여 보고한다. CSP에 대해서는 이방성 도전필름인 ACF(Anisotropic Conductive Film)를 이용하였으며, 그 결과 MMIC 패키지 프로세스가 간략화 되었고, CSP MMIC의 저 가격화가 실현되었다. MMIC상에 집적하기 위한 DC 바이어스 용량소자로서는 고유전율의 $STO(SrTi_{3})$ 필름 커패시터가 이용되었으며, DC 피드소자와 ESD 보호소자로서는 LC 병렬회로가 사용되었다. 그리고, K/KA 밴드 광대역에 걸친 MMIC의 정합과 안정도를 위해서는 프리매칭회로와 RC 병렬회로가 이용되었으며, 제작된 CSP MMIC는 광대역(K/Ka) 밴드에서 양호한 RF 특성을 보였다. 본 논문은 K/Ka 밴드의 주파수 대역에 있어서의 완전집적화 CSP MMIC 칩셋에 관한 최초의 보고이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권2호
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• pp.217-221
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• 2003

본 논문에서는 새로운 형태의 CSP (chip site package)를 이용하여 정합소자 린 바이어스소자를 MMIC상에 완전집적한 Ku/K밴드 광대역 증폭기 MMIC에 관하여 보고한다. 새로운 형태의 CSP에 대해서는 이방성 도전필름인 ACF (anisotropic conductive film)을 이용하였으며, 그 결과 MMIC 패키지 프로세스가 간략화 되었고, CSP MMIC의 저 가격화가 실현되었다. MMIC상에 집적하기 위한 DC 바이어스 용량소자로서는 고유전율의 STO (SrTiO3) 필름 커패시터가 이용되었다. 제작된 CSP MMIC는 광대역 RF동작특성 (12-24 GHz에서 12.5$\pm$1.5 dB의 이득치, -6 dB이하의 반사계수, 18.5$\pm$1.5 dBm의 PldB) 을 보였다. 본 논문은 K 또는 Ku 밴드의 주파수대역에 있어서의 완전집적화 CSP MMIC에 관한 최초의 보고이다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.1429-1435
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• 2004

본 논문에서는 DC 바이어스 소자와 정전파괴 보호회로를 MMIC상에 모두 내장한 완전집적화 K/Ka밴드 광대역 증폭기 MMIC를 제작하였으며, 따라서 MMTC의 동작을 위해서는 프린트기판상의 외부소자가 불필요하였다 DC 바이어스 용량성소자로서는, 소형의 SrTiO3 (STO) 커패시터를 MMIC 내부에 집적하였으며, DC feed 소자로서는 소형의 LC병렬공진회로를 집적하였다. 그리고 정전파괴방지를 위해서는 소형의 LC병렬공진 정전파괴 보호회로를 MMIC의 입출력부에 내장하였다. 정전파괴 보호회로에 의해 정전파괴전압은 10 V에서 300 V까지 개선되었다. 광대역에 걸쳐서 양호한 RF특성과 안정도를 보장하기 위해서, 프리매칭 기법과 RC병렬 안정화 회로가 이용되었다. 제작된 MMIC는 K/Ka 밴드의 광대역(17-28 GHz)에 걸쳐서 $20{\pm}2$ dB의 전력이득, $21{\pm}1.5$ dBm의 1dB 이득 압축점 (P1dB)의 양호한 RF특성을 보였다. 그리고 제작된 MMIC로부터 DC에서 동작주파수이상의 광대역에 걸쳐서 안정화 특성을 관찰 할 수 있었다. 제작된 MMIC의 면적은 $1.7{\pm}0.8$ mm2이었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권4호
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• pp.443-447
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• 2003

본 논문에서는 $0.2\mu\textrm{m}$ GaAs MODFET(modulation doped FET)를 이용하여 제작한 위성방송수신용 고성능 다운컨버터 MMIC에 관해서 보고한다. GaAs 화합물 반도체 기판상에 제작된 본 논문의 고집적 다운컨버터 MMIC는 싱글 밸런스 믹서, IF증폭기, 액티브형 버룬, 그리고 국부 발진기 주파수(LO) 신호의 누설전력 억제용 필터까지 한 칩에 내장하고 있다. 저잡음특성을 실현하기 위해서, 믹서의 소스부에 소스인덕터가 접속된 소스인덕터 피드백 회로형태의 믹서를 이용하였으며, 그 결과 잡음지수 4.8 dB의 초저잡음 다운컨버터 MMIC가 실현되었다. 이는 종래의 위성방송 수신용 다운컨버터 MMIC의 잡음지수보다 3 dB정도 낮은 수치이다. 그리고, 소비전력을 줄이기 위해 믹서에 대해서 저 LO입력 전력 설계를 수행하였고, 그 결과 믹서의 LO신호 입력부에 위치하는 LO 증폭기가 불필요하게 되었다. 이로인해 본 논문의 다운컨버터 MMIC에 대해서 175 mW(동작전압:5V, 소비전류:35mA)의 저소비전력 특성을 얻을 수 있었으며, 이는 종래의 위성방송 수신용 다운컨버터 MMIC의 소비전력의 70%에 해당한다. 더욱이, IF신호 출력단에서의 LO신호 누설전력을 억제하기 위해서, 스파이럴 인덕터 필터가 본 논문의 MMIC에 내장되었다. 그리고, 다운컨버터 MMIC 칩의 면적을 줄이기 위해, 믹서의 입력부의 X밴드 입력정합회로로서 MMIC 패키지 내부의 본딩 와이어를 이용하였다. 그 결과, $0.84{\times}0.9\textrm{mm}^2$의 초소형 MMIC가 제작되었다. 본 논문의 MMIC 칩 면적은 종래의 위성방송 수신용 MMIC의 50%이하이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.323-330
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• 2002

본 논문에서는 전자선 묘화 장비를 이용하여 게이트 길이가 0.2 $\mu$m인 PHEMT를 제작하여 특성을 분석하고, 임피던스정합 및 바이어스 회로를 위한 수동소자 라이브러리를 작성하여 BWLL용 MMIC 증폭기를 설계 및 제작하였다. 제작된 2단 MMIC 증폭기는 26.7 GHz에서 8.7 ㏈의 소신호 이득 및 -10 ㏈ 이하의 입 .출력 반사 계수를 얻었다. 제작된 2단 MMIC 증폭기의 팁 크기는 4.11$\times$2.66 $\textrm{mm}^2$ 이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.99-104
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• 2013

본 논문에서는 밀리미터파에의 응용을 위하여, 소형화된 다운컨버터 MMIC(monolithic microwave integrated circuit)를 제안하였다. 구체적으로는, RF(radio frequency) 및 LO(local oscilator) 신호의 격리특성을 위해 Lange 커플러가 삽입되었고, ${\lambda}$/4 전송선로를 연결하여 역위상 RF와 동위상 LO 신호가 믹서부분 FET(field effect transistor)의 게이트에 인가되었다. 또한, IF(intermediate frequency) 출력 신호의 역위상의 결합과 LO 누설신호 제거를 위하여 역위상 결합용 능동 벌룬이 출력 포트에 설치되었다. 측정 결과에 따르면, 제안된 다운컨버터 MMIC는 양호한 RF 특성을 보였다. 구체적으로, 63 GHz의 RF 주파수와 60.6 GHz의 LO 주파수에서 IF 출력 포트에서의 LO 누설 전력이 .25 dBc, RF와 LO의 격리특성은 18 dB를 보였으며, 변환 이득이 10.3 dB를 보였다. 따라서, SAW 필터와 같은 LO 제거용 off-chip 소자는 제안된 다운컨버터 MMIC에서는 필요하지 않게 되었다. 모든 능동소자와 수동소자가 GaAs MMIC 내부에 집적되었으며, 전체 사이즈는 $2.2{\times}1.4mm^2$ 로써 초소형 MMIC가 구현되었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제2권2호
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• pp.97-101
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• 2003

본 논문에서는 Ku-band용 주파수 하향변환기에 사용할 수 있는 MMIC (monolithic microwave integrated circuit) mixer를 InGaAs/GaAs p-HEMT 공정의 Schottky diode를 이용하여 설계 및 제작하였다. 일반적인 double balanced mixer의 구조에서 IF단자와 LO 단자를 서로 바꾸어 설계함으로써 mC chip의 크기를 크게 줄일 수 있었다. 설계된 MMIC mixer는 RF(14.0 - 14.5 GHz)와 IF(12.252 - 12.752 GHz)의 주파수 대역에서 사용할 수 있다. 제작된 초소형의 MMIC mixer chip은 크기가 3.3 m X 3.0 m이고, on-wafer측정 결과 9.8 dB 이하의 변환손실과 23 dB 이상의 RF-to-IF 격리도 및 38 dB 이상의 LO-to-IF 격리도의 특성을 각각 얻었다.