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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김동욱
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
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In this thesis, a wideband GaN power amplifier MMIC is designed and fabricated using tapered drain shunt capacitors. An output matching technique using tapered drain shunt capacitors enables the nonuniform distributed power amplifier to simultaneously obtain optimum load impedance for maximum output power of each transistor and phase velocity balance between gate and drain artificial transmission lines as well as length reduction of the transmission lines.
To improve its linear gain, the nonuniform distributed power amplifier is configured in a two stage in which a uniform distributed drive amplifier is used in the first stage. Also RC parallel circuits are inserted at the gate nodes of the GaN HEMTs for circuit stabilization and the capacitance values are gradually increased from the transistor at the RF input node to the transistor at the termination load to compensate the line loss of the gate artificial transmission line.
The 10 W wideband GaN two-stage power amplifier MMIC is fabricated using a 0.25 μm GaN HEMT foundry process of Win Semiconductors Corp. and its size is 4.0 mm × 3.2 mm. Its measured results show a flat linear gain of about 23 dB and input return loss of larger than 10 dB. Under a saturated power mode, it shows output power of 41.2-43.1 dBm and a power-added efficiency of 17.9-22.0 % in 2 to 6 GHz. The measured results are in good agreement with the simulation results and fully achieves the target specifications.
The developed power amplifier MMIC could be used in the electric warfare system, and various wideband transceivers.
To improve its linear gain, the nonuniform distributed power amplifier is configured in a two stage in which a uniform distributed drive amplifier is used in the first stage. Also RC parallel circuits are inserted at the gate nodes of the GaN HEMTs for circuit stabilization and the capacitance values are gradually increased from the transistor at the RF input node to the transistor at the termination load to compensate the line loss of the gate artificial transmission line.
The 10 W wideband GaN two-stage power amplifier MMIC is fabricated using a 0.25 μm GaN HEMT foundry process of Win Semiconductors Corp. and its size is 4.0 mm × 3.2 mm. Its measured results show a flat linear gain of about 23 dB and input return loss of larger than 10 dB. Under a saturated power mode, it shows output power of 41.2-43.1 dBm and a power-added efficiency of 17.9-22.0 % in 2 to 6 GHz. The measured results are in good agreement with the simulation results and fully achieves the target specifications.
The developed power amplifier MMIC could be used in the electric warfare system, and various wideband transceivers.
목차
제 1 장 서 론 1제 1 절 연구배경 및 목적 1제 2 절 논문의 구성 3제 2 장 광대역 전력증폭기 이론 4제 1 절 GaN HEMT 4제 2 절 분산 증폭기 6제 3 절 비균일 분산 전력증폭기 12제 3 장 10 W급 광대역 GaN 전력증폭기 MMIC 설계 14제 1 절 설계 개요 및 목표 14제 2 절 전력소자 선정 및 분석 15제 3 절 테이퍼링된 병렬 커패시터를 이용한 비균일 분산 전력증폭기 설계 263.3.1 집중 소자형 설계 263.3.2 드레인 인공 전송선로 변환 333.3.3 광대역 임피던스 변환기 설계 40제 4 절 균일 분산 구동증폭기 설계 44제 5 절 게이트 직렬 커패시터 테이퍼링을 통한 이득 보상 49제 6 절 2단 전력증폭기 MMIC 구성 및 레이아웃 53제 4 장 10 W급 광대역 GaN 전력증폭기 MMIC 제작 및 측정 59제 1 절 MMIC 제작 및 측정 구성 59제 2 절 MMIC 측정 결과 63제 5 장 결 론 68참고문헌 70Abstract 73
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