높은 단위 이득 주파수를 가지는 이중-게이트 MOSFET 소자를 도입한 SOI CMOS 저잡음 증폭기 = A SOI CMOS Low Noise Amplifier Employing High Unit-Gain Frequency Dual-Gate MOSFET Device

국문 초록 (Abstract)

차세대 이동통신(6G)은 초저지연·초고속·초연결 성능을 요구하며, 특히 고주파 대역을 활용해 대용량 데이터 전송과 정밀 서비스(자율주행, 초정밀 센싱 등)를 구현하는 것이 핵심이다. 이를 위해 7–24 GHz를 포함한 FR3(Upper Mid-Band) 대역이 주요 후보로 주목받고 있다.

FR3 대역은 FR1보다 넓은 대역폭을 제공하면서 FR2 대비 경로 손실과 구현 부담이 상대적으로 낮아, 주파수 효율성과 시스템 구현 측면에서 유리하다. 이 대역에서의 이동통신 시스템 성능 확보를 위해 RF 프론트엔드, 특히 수신단의 저잡음 증폭기(LNA) 성능이 매우 중요하다.

LNA는 수신 시스템의 첫 증폭 단계로서 잡음지수(NF) 가 전체 수신 성능을 좌우하며, 고주파 환경에서의 LNA 잡음 성능 개선은 6G 실현을 위한 핵심 기술 과제로 강조된다.

목차 (Table of Contents)

• 제１장 서 론 1
• 제２장 저잡음 증폭기 구조 및 공정 선택 4
• 2.1 기존 저잡음 증폭기 구조별 잡음 지수 비교 4
• 2.2 SOI CMOS 공정의 장점 7
• 2.2.1 구조적 특징 및 기생 요소 감소 8
• 2.2.2 빠른 동작 속도 및 낮은 전력 소모 8
• 2.2.3 기판 잡음 억제 및 RF 회로에서의 유리한 특성 9
• 2.3 SOI 인덕터 소스 축퇴 저잡음 증폭기 9
• 제３장 높은 단위 이득 주파수를 가지는 이중 게이트 MOSFET소자를 도입한 SOI CMOS 저잡음 증폭기 14
• 3.1 SOI CMOS 공정의 트랜지스터 유형(1) 15
• 3.2 SOI CMOS 공정의 트랜지스터 유형(2) 15
• 3.3 캐스코드 증폭기의 구조의 장점 및 단점 18
• 3.4 이중-게이트 MOSFET 소자 주요 성능 측정 결과 18
• 제4장 이중-게이트 MOSFET 소자를 도입한 SOI CMOS 저잡음 증폭기 설계 및 측정 결과 21
• 4.1 SOI CMOS 저 잡음 증폭기 설계 및 측정 결과 21
• 제5장 결 론 26
• 참 고 문 헌 28