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광대역 응용을 위한 6~10 GHz InGaAs 0.15 μm pHEMT 27 dBm급 전력증폭기
안현준(Hyun-Jun Ahn),심상훈(Sang-Hoon Sim),박명철(Myung-Cheol Park),김승민(Seung-Min Kim),박복주(Bok-Ju Park),어윤성(Yun-Seong Eo) 한국전자파학회 2018 한국전자파학회논문지 Vol.29 No.10
본 논문에서는 InGaAs enhancement mode 0.15 μm pHEMT를 이용하여 6~10 GHz 대역에서 동작하는 wide-band 전력증폭기를 설계하였다. Enhancement 소자는 gate 바이어스를 양전압으로 사용하며, 음전압을 위한 추가회로 구성이 없어지며 모듈의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 본 설계에서는 3D-EM(electromagnetic) 시뮬레이션을 통해 패키지 본드와이어의 인덕턴스 및 기판 손실을 예측하여 설계하였다. 광대역을 위해 lossy matching을 사용하고, 전력, 효율 관점에서 최적의 바이어스를 선정하여 설계하였다. 제안한 전력증폭기의 패키지 칩은 6~10 GHz 대역에서 20 dB 이상의 평탄 이득, 8dB 이상의 입출력 반사손실, 출력전력은 27 dBm 이상, 전력부가효율은 35 % 이상으로 측정되었다. A 6~10 GHz wide-band power amplifier was designed using an InGaAs enhancement-mode(E-mode) 0.15 μm pseudomorphic high-electron-mobility transistor(pHEMT). The positive gate bias of the E-mode pHEMT device removes the need for complex negative voltage generation circuits, therefore reducing the module size. The wire bond and substrate loss parameters were modeled and extracted using a three-dimensional electromagnetic(3D EM) simulation. For wideband characteristics, lossy matching was adopted and the gate bias was optimized for maximum power and efficiency. The measured gain, in/output return loss, output power, and power-added efficiency were greater than 20 dB, 8 dB, 27 dBm, and 35 %, respectively, in the 6~10 GHz band.
이동 페이딩 채널하의 멀티 스텝 채널 예측기를 이용한 적응 OFDM 시스템의 성능개선
안현준,김현동,최상호,Ahn, Hyun-Jun,Kim, Hyun-Dong,Choe, Sang-Ho 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.12A
적응 변조 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송 기법은 각 부반송파의 채널 상태에 따라 변조방식을 적절히 변화시켜 무선 채널의 다중 경로 페이딩에 의해 의한 영향을 최소화하여 시스템의 성능을 증가시키는 방식이다. 시스템이 적응적으로 전송하기위해서는 단말기에서 각 부반송파(subcarrier)별 채널 상태 정보 (Channel State Information : CSI)를 되먹임 채널을 통해 실시간으로 기지국으로 전송해 주어야한다. 하지만, 단말기에서 데이터를 처리할 때 걸리는 시간과, 단말기에서 기지국으로 CSI를 되먹임(feedback) 할 때 걸리는 시간으로 인한 되먹임 지연(feedback delay) d가 발생하게 된다. 이 되먹임 지연은 CSI 정보의 불일치를 발생시켜 적응 OFDM 시스템의 성능저하를 일으킨다. 본 논문에서는 CSI의 되먹임 지연 $d(\geq2)$를 적절히 보상하는 주파수 축 멀티 스탭 채널 예측기를 제안하고 이를 적응 전송 OFDM 시스템에 적용하고 모의실험을 통하여 기존의 OFDM 시스템, 기존의 채널 예측방식과의 성능을 MSE(mean square error), 비트오율(bit error rate : BER) 및 채널용량을 바탕으로 비교한다. Adaptive OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) improves data capacity and system performance over multipath fading by adaptively changing modulation schemes according to channel state information(CSI). To achieve a good performance in adaptive OFDM systems, CSI should be transmitted from receiver to transmitter in real time through feedback channel. However, practically, the CSI feedback delay d which is the sum of the data processing delay and the propagation delay is not negligible and damages to the reliability of CSI such that the performance of adaptive OFDM is degraded. This paper presents an adaptive OFDM system with a multistep predictor on the frequency axis to effectively compensate the multiple feedback delays $d(\geq2)$. Via computer simulation we compare the proposed scheme and existing adaptive OFDM schemes with respect to data capacity and system performance.
광대역 응용을 위한 6~10 GHz InGaAs 0.15μm pHEMT 27 dBm급 전력증폭기
안현준,심상훈,박명철,김승민,박복주,어윤성,Ahn, Hyun-Jun,Sim, Sang-Hoon,Park, Myung-Cheol,Kim, Seung-Min,Park, Bok-Ju,Eo, Yun-Seong 한국전자파학회 2018 한국전자파학회논문지 Vol.29 No.10
A 6~10 GHz wide-band power amplifier was designed using an InGaAs enhancement-mode(E-mode) $0.15{\mu}m$ pseudomorphic high-electron-mobility transistor(pHEMT). The positive gate bias of the E-mode pHEMT device removes the need for complex negative voltage generation circuits, therefore reducing the module size. The wire bond and substrate loss parameters were modeled and extracted using a three-dimensional electromagnetic(3D EM) simulation. For wideband characteristics, lossy matching was adopted and the gate bias was optimized for maximum power and efficiency. The measured gain, in/output return loss, output power, and power-added efficiency were greater than 20 dB, 8 dB, 27 dBm, and 35 %, respectively, in the 6~10 GHz band. 본 논문에서는 InGaAs enhancement mode $0.15{\mu}m$ pHEMT를 이용하여 6~10 GHz 대역에서 동작하는 wide-band 전력증폭기를 설계하였다. Enhancement 소자는 gate 바이어스를 양전압으로 사용하며, 음전압을 위한 추가회로 구성이 없어지며 모듈의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 본 설계에서는 3D-EM(electromagnetic) 시뮬레이션을 통해 패키지 본드와이어의 인덕턴스 및 기판 손실을 예측하여 설계하였다. 광대역을 위해 lossy matching을 사용하고, 전력, 효율 관점에서 최적의 바이어스를 선정하여 설계하였다. 제안한 전력증폭기의 패키지 칩은 6~10 GHz 대역에서 20 dB 이상의 평탄 이득, 8 dB 이상의 입출력 반사손실, 출력전력은 27 dBm 이상, 전력부가효율은 35 % 이상으로 측정되었다.