S-대역 300 W급 GaN HEMT 내부 정합 전력증폭기 = S-Band 300-W GaN HEMT Internally Matched Power Amplifier

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 0.4 μm GaN HEMT 공정을 사용하여 웨이비스에서 개발된 80×350 μm의 트랜지스터를 사용하여 S-대역에서 동작하는 300 W급 내부 정합 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 웨이비스의 0.4 μm GaN HEMT 공정에 사용된웨이퍼는 4 인치 GaN on SiC 기판이며, 개발된 소자는 필드 플레이트와 후면 비아 홀을 포함하고 있다. 전력 증폭기의설계는 하이브리드 로드풀 측정을 통해 도출된 최적 입・출력 임피던스를 이용하여 진행되었다. 제작된 전력 증폭기는2.9～3.5 GHz에서 300 μs의 펄스 폭과 2 ms의 펄스 주기로 동작하는 15 % 듀티의 펄스 모드로 측정되었으며, 입력 전력이 45 dBm일 때 295～336 W의 출력 전력과 46.9～58.5 %의 전력부가효율, 9.7～10.2 dB의 전력 이득을 보였다.

참고문헌 (Reference)

1 강현석, "X-대역 50 W급 펄스 모드 GaN HEMT 내부 정합 전력 증폭기" 한국전자파학회 27 (27): 892-899, 2016

2 강현석, "S-대역 300 W급 GaN HEMT 고조파 튜닝 내부 정합 전력증폭기" 한국전자파학회 29 (29): 290-298, 2018

3 Maury Microwave, "MT2000 mixed-signal active load pull system (Version 2.11.00)"

4 G. Simpson, "Hybrid active tuning load pull" 1-4, 2011

5 D. W. Runton, "History of GaN : High-power RF gallium nitride(GaN)from infancy to manufacturable process and beyond" 14 (14): 82-93, 2013

6 M. S. Hashmi, "High reflectrive load-pull" 12 (12): 96-107, 2011

7 K. Oh, "An S-band internally matched packaged GaN HEMT with over 720 W peak power and 58% PAE" 643-646, 2018

8 L. Gu, "An S-band 350 W internally matched solid-state power amplifier using GaN power HEMTs" 1-3, 2016

9 B. Zhao, "A high PAE, highly integrated, low-cost 500 W pulsed S-band GaN IMFET power amplifier" 1416-1421, 2018