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W-band 도파관 FTO 적용을 위한 전류제한 InP Gunn diode 설계 및 제작
고동식(Dong-Sik Ko),곽노성(No-Seong Kwak),김영진(Young-Jin Kim),허준우(Jun-Woo Heo),고필석(Pil-Seok Ko),김삼동(Sam-Dong Kim),박현창(Hyun-Chang Park),이진구(Jin-Koo Rhee),전영훈(Young-Hoon Chun),이석철(Seok-Chul Lee) 대한전자공학회 2014 전자공학회논문지 Vol.51 No.3
전류제한 에피 구조를 적용하여 MINT에서 개발한 최적화된 공정방법으로 InP Gunn 다이오드 칩을 제작하고 칩을 이용하여 MINT의 최적화된 조건을 이용하여 패키지 하였다. 또한 제작된 패키지 InP Gunn 다이오드의 RF 특성을 측정하기 위하여 2체배 구조의 W-band 도파관 FTO(Fixed Tuned Oscillator)를 설계 및 제작하였다. 패키지된 InP Gunn 다이오드는 ceramic ring, Au plating stud와 lid 그리고 Maltese cross로 구성되어있다. 측정된 20개의 InP Gunn 다이오드는 최대 전류가 399 mA의 전류특성을 가지고 92.9~94.78 GHz에서 발진하였고 11.8~17.8 dBm 의 출력전력을 얻었다. In this paper, We have designed and fabricated 20 InP Gunn diodes using a current limiting epitaxial structure by MINT’s optimized fabrication processes. We have also packaged the fabricated InP Gunn diodes using our optimized packaging method, and then designed and fabricated a W-band waveguide FTO to measure characteristics of the packaged InP Gunn diodes. The packaged InP Gunn diode have a ceramic ring, a Au plated stud and a lid, and a Maltese cross. The fabricated InP Gunn diodes have good RF characteristics such as high output powers (11.8~17 dBm) and limiting low currents (less than 400 mA) between 92.9 and 94.78 GHz
발진출력 측정을 통한 94 GHz Gunn Diode의 최대 전력 조사
이동현(Dong-Hyun Lee),염경환(Kyung-Whan Yeom),정명숙(Myung-Suk Jung),전영훈(Young-Hoon Chun),강연덕(Yeon-Duk Kang),한기웅(Ki-Woong Han) 한국전자파학회 2015 한국전자파학회논문지 Vol.26 No.5
본 논문에서는 94 GHz Gunn 고정발진기를 설계 및 제작하였고, 이를 이용하여 발진기에 사용된 Gunn 다이오드의 최대 전력을 조사하였다. 94 GHz Gunn 고정발진기는 InP Gunn 다이오드가 사용되었고, WR-10 도파관 구조로 설계 및 제작되었다. 제작된 발진기는 발진주파수 95 GHz에서 12.64 dBm의 출력 전력과 1 MHz 오프셋 주파수에서 ?92.7 dBc/Hz의 위상잡음 성능을 보였다. 발진기에 사용된 InP Gunn 다이오드의 최대 전력을 조사하기 위해서 발진기 구조를 턱이 있는 구조로 수정하였다. 그리고 이 턱의 높이를 변화시켜, 발진기가 몇 가지의 다른 부하 임피던스를 갖도록 하였다. 이 몇 가지의 다른 부하 임피던스에 대한 결과로써, 포스트 면에서의 부하 실수부 GL에 대한 발진 신호 V²의 그래프를 얻었다. 이 GL?V²의 그래프를 이용하여, 바이어스 포스트의 손실이 포함된 Gunn 다이오드의 최대 전력 16.8 dBm을 얻었다. 그리고 short된 Gunn 다이오드와 제로 바이어스 상태의 Gunn 다이오드를 이용하여 바이어스 포스트의 손실을 계산하였다. 바이어스 포스트의 손실을 보상한 InP Gunn 다이오드만의 최대 전력은 95 GHz에서 18.55 dBm이다. 이는 사용된 Gunn 다이오드의 데이터시트에 가까운 결과이다. In this paper, design and implementation of the 94 GHz Gunn oscillator and the evaluation of the maximum power of the Gunn diode used in the oscillator are presented. The 94 GHz Gunn oscillator is used InP Gunn diode and designed employing a WR-10 waveguide. The designed oscillator is fabricated through machining and its performance is measured. The fabricated oscillator shows an oscillation frequency of 95 GHz, output power of 12.64 dBm, and phase noise of ?92.7 dBc/Hz at 1 MHz offset frequency. To evaluation the maximum power of the InP Gunn diode used in oscillator, the oscillator structure is modified to a structure having a diaphram. The height of thick diaphram which is used in the oscillator is varied. As a result, an oscillator has several different load impedances, which makes it possible to plot GL?V² plot at the post plane. Using the GL?V² plot, the maximum power of used Gunn diode including post is computed to be 16.8 dBm. Furthermore using the shorted and zero bias Gunn diode, the post loss used for DC biasing can be computed. Using the two losses, The maximum power of a InP Gunn diode is computed to be 18.55 dBm at 95 GHz. This result is close to a datasheet.