JKIEES, vol. 30, no. 1, pp.8-11, January, 2019

Ku-Band 50-W GaN HEMT Internally-Matched Power Amplifier Ku-대역 50 W급 GaN HEMT 내부 정합 전력증폭기

김세일․이민표․홍성준․임준수․김동욱 Seil Kim․Min-Pyo Lee․Sung-June Hong․Jun-Su Lim․Dong-Wook Kim
충남대학교 전파정보통신공학과(Department of Radio & Information Communications Engineering, Chungnam National University)

In this paper, a Ku-band 50-W internally-matched power amplifier is designed and fabricated using a CGHV1J070D GaN HEMT from Wolfspeed. To obtain the same magnitudes and phases for the output signals of the unit transistor cells, which constitute a power transistor, a slit pattern and an asymmetric T-junction are used in the input and output matching circuits. The internally-matched power amplifier is fabricated on two different thin-film substrates with relative dielectric constants of 40 and 9.8, respectively, and is measured under pulsed conditions with a pulse period of 330 μs and a duty cycle of 6%. The measured results show a maximum output power of 50~73 W, a drain efficiency of 35.4~46.4%, and a power gain of 4.5~6.5 dB from 16.2 to 16.8 GHz.

본 논문에서는 Wolfspeed社의 CGHV1J070D GaN HEMT를 사용하여 Ku-대역에서 동작하는 50 W급 내부 정합 전력증폭기를 설계하고 제작하였다. 전력 트랜지스터를 구성하는 단위 트랜지스터 셀의 출력 신호 간 크기와 위상을 맞추기위해 슬릿과 비대칭 T-junction을 입출력 정합회로에 사용하였다. 비유전율이 40과 9.8인 두 종류의 박막 기판을 사용하여제작된 내부 정합 전력증폭기는 펄스 주기 330 μs, 듀티 6 %의 펄스 모드 조건에서 전력 성능이 측정되었으며, 16.2~ 16.8 GHz에서 50~73 W의 포화 출력 전력과 35.4~46.4 %의 드레인 효율, 4.5~6.5 dB의 전력 이득을 보였다.

Keyword : GaN, HEMT, Power Amplifier, Internally-Matched, Ku-Band

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