저잡음ㆍ저소비전력 특성을 가지는 위성방송 수신용 초소형 다운컨버터 MMIC

• 영문명: Miniaturized DBS Downconverter MMIC Showing a Low Noise and Low Power Dissipation Characteristic
• 발행기관: 한국항해항만학회
• 저자명: 윤영(Young Yun)
• 간행물 정보: 『한국항해항만학회지』제27권 제4호, 443~447쪽, 전체 5쪽
• 주제분류: 공학 > 해양공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2003.09.30

국문 초록

본 논문에서는 0.2㎛ GaAs MODFET(modulation doped FET)를 이용하여 제작한 위성방송수신용 고성능 다운컨버터 MMIC에 관해서 보고한다. GaAs화합물 반도체 기판상에 제작된 본 논문의 고집적 다운컨버터 MMIC는 싱글 밸런스 믹서, IF증폭기, 액티브형 버룬, 그리고 국부 발진기 주파수 (LO) 신호의 누설전력 억제용 필터까지 한 칩에 내장하고 있다. 저잡음특성을 실현하기 위해서, 믹서의 소스부에 소스인덕터가 접속된 소스인덕터 피드백 회로형태의 믹서를 이용하였으며, 그 결과 잡음지수 4.8 ㏈의 초저잡음 다운컨버터 MMIC가 실현되었다. 이는 종래의 위성방송 수신용 다운컨버터 MMIC의 잡음지수보다 3㏈정도 낮은 수치이다. 그라고, 소비전력을 줄이기 위해 믹서에 대해서 저LO입력 전력 설계를 수행하였고, 그 결과 믹서의 LO신호 입력부에 위치하는 LO 증폭기가 불필요하게 되었다. 이로인해 본 논문의 다운컨버터 MMIC에 대해서 175 ㎽ (동작전압:5V, 소비전류:35㎃)의 저소비전력 특성을 얻을 수 있었으며, 이는 종래의 위성방송 수신용 다운컨버터 MMIC의 소비전력의 70%에 해당한다. 더욱이, IF신호 출력단에서의 LO신호 누설전력을 억제하기 위해서, 스파이럴 인덕터 필터가 본 논문의 MMIC에 내장되었다. 그리고, 다운컨버터 MMIC칩의 면적을 줄이기 위해, 믹서의 입력부의 X밴드 입력정합회로로서 MMIC 패키지 내부의 본딩 와이어를 이용하였다. 그 결과, 0.84×0.9 ㎟의 초소형 MMIC가 제작되었다. 본 논문의 MMIC칩 면적은 종래의 위성방송 수신용 MMIC의 50%이하이다.

영문 초록

In this work, using 0.2 ㎜ GaAs modulation doped FET (MODFET), a high performance DBS downconverter MMIC was developed for direct broadcasting satellite (DBS) applications. Without LNA, the downconverter MMIC showed a very low noise of 4.8 ㏈, which is lower by 3 ㏈ than conventional ones. A low LO power of -10 ㏈m was required for the normal DBS operation of the downconverter MMIC, which reduced the power consumption via a removal of LO amplifier on MMIC. It required only a low power consumption of 175 ㎽, which is lower than 70 percent of conventional ones. The LO leakage power at IF output was suppressed to a lower level than 30 ㏈m, which removes a bulky LO rejection filter on a board. The fabricated chip, which include a mixer, IF amplifiers, LO rejection filter, and active balun, exhibited a small size of 0.84×0.9 ㎟.

목차

요약

Abstract

1. 서론

2. 회로구성

3. 믹서의 저LO전력 설계

4. 믹서의 저잡음설계

5. LO신호 누설전력 억제용 스파이러 인덕터 필터의 내장

6. RF특성

7. 결론

참고문헌

키워드

저잡은 저소비전력 위성방송수신용 다운컨버터 MMIC Low noise Low power Downconverter MMIC DBS GaAS