선박용 무선 LNA은 설비의 용이성 원가절감, 다양한 기능성에 따라 각광 받고 있다. 본 논문에서는 무선 LAN 주파수인 2.4 GHz대역과 5 GHz대역의 이중 대역통과 필터를 사각패치를 적용한 이중모드 사각 루프 공진기를 이용하여 설계하는 방법을 제안하였다. 사각패치 형태인 한 개의 perturbation element와 세 개의 reference element의 크기를 조절하여 2.4 GHz와 5.8 GHz의 두 주파수 대역에서 만족하는 이중 대역통과 필터를 설계하였으며, 나아가서 개방 스터브를 적용시켜 서지대역을 조절하여 2.4 GHz와 5.2 GHz의 두 주파수 대역에서 만족하는 새로운 형태의 이중 대역통과 필터를 설계하는 방법을 제안하였다. 제작된 이중 대역통과 필터의 설계 결과와 측정 결과가 거의 일치하였으며, 따라서 본 논문이 제안한 설계 방법이 타당함을 확인하였다.

본 논문에서는 광 대역 저지대역특성을 가지는 저역통과필터를 마이크로스트립 선로를 이용하여 설계 및 제작하였다. 개방회로 스터브를 이용한 L-C ladder형 저역통과 필터의 입 출력단에 길이가 λg/4인 개방 스터브를 부가함으로써, 광대역 차단특성을 가지는 필터를 개발하였다. 필터의 전체길이를 줄이기 위해 고 임피던스 마이크로스트럼 라인을 미앤더(meander) 구조로 제작하였다. 제작된 필터는 차단주파수가 2.3 GHz인 저역통과필터였고, 측정된 결과는 전산모의실험에서 예측된 값들과 잘 일치함을 알 수 있었다.

본 논문은 개인용 컴퓨터(PC)에 적합한 EMC 필터의 제작에 대해서 다룬다. PC는 CPU를 포함한 여러 소자들이 모여 있어 각 장치 간에 서로 많은 간섭이 일어날 수 있고, PC와 연결되는 여러 외부 장치들에 영향을 받아 불요 전자파가 많이 발생필 수 있다. 따라서 본 연구에서는 PC를 측정대상기기(EUT)로 하여 임피던스에 적합한 노이즈 저감 필터를 제작하였다. 관통형(Feed-through) 컨덴서와 높은 투자율을 가진 페라이트 비드로 구성된 필터를 제작한 필터와 함께 적용하여 PC용 EMC 필터를 제작하였다. 실험을 통해서 제작한 필터가 10 MHz～1.5 GHz에서 삽입손실이 40 dB 이상 감쇠되며, CISPR Pub. 22 규격과 IEC 61000-4-4의 level 4까지 만족함을 알 수 있었다.

본 논문에서는 1,452∼l,492 MHz L-Band 대역의 위성 DAB 수신기를 위한 저잡음증폭기를 입ㆍ출력 반사계수와 전압정재파비를 개선하기 위하여 평형증폭기 형태로 설계 및 제작하였다. 저 잡음증폭기는 GaAs FET소자인 ATF-10136을 사용한 저 잡음증폭단과 MMIC 소자인 VNA-25을 사용한 이득증폭단을 하이브리드 방식으로 구성하였으며, 최적의 바이어스를 인가하기 위하여 능동 바이어스 회로를 사용하였다. 적용된 능동 바이어스 회로는 소자의 펀치오프전압(VP)과 포화드래인 전류(IDSS)의 변화에 따라 주어진 바이어스 조건을 만족시키기 위해 소스 저항과 드래인 저항의 조절이 필요없다. 즉, 능동 바이어스 회로는 요구된 드래인 전류와 전압을 공급하기 위해 게이트-소스 전압(Vgs)을 자동적으로 조절한다. 저잡음증폭기는 바이어스 회로와 RF 회로를 FR-4기판 위에 제작하였고, 알류미늄 기구물에 장착하였다. 제작된 저잡음증폭기는 이득 32 dB, 이득평탄도 0.2 dB, 0,95 dB 이하의 잡음지수, 입ㆍ출력 전압정재파비는 각각 1.28, 1.43이고, P1dB 는 13 dBm으로 측정되었다.

본 논문에서는 UHF(470∼806 MHz) 대역에서 전송장치로 사용 가능한 DTV 중계기용 1 Watt 급 구동증폭단을 설계 및 제작하였다. 구동증폭단은 유전율 2.53, 두께 0.8 mm 기판을 사용하여, 전치증폭기 및 1 Watt 단위증폭기를 단일기판상에 집적화 하였다. 바이어스 전압 28 V DC, 전류 900 mA를 구동증폭단에 인가하였을 때, 470∼806 MHz의 대역에서 53.5 dB 이상의 이득, ±0.5 dB의 이득 평탄도 및 -12 dB 이하의 입ㆍ출력 반사손실이 나타났다. 또한 출력전력이 1 Watt일 때 사용주파수 대역에서 2 MHz 주파수 간격의 두 신호를 구동증폭단에 입력하여 설계사양보다 우수한 48 dBc 이상의 상호변조왜곡 특성이 나타남을 알 수 있었다.

본 논문에서는 IMT-2000 기지국용 30 W 전력증폭기를 구현하고 전파흡수제를 사용하여 발진과 상호간섭에 의한 신호의 왜곡을 제거하므로써 이득평탄도 및 상호 변조 왜곡을 개선하였다. 사용된 전파흡수체의 흡수능은 3.6 GHz 대역에서 -10 dB이하, 2.3 GHz 대역에서 -4 dB 이하가 측정되었다. 기존의 전력증폭기의 특성을 측정한 결과 이득은 57.37 dB(측정시 40 dB 감쇠기 부가)이상, 이득평탄도는 ±0.33 dB였으며, 출력의 세기가 33.3 W일 때 IMD 특성은 27 dBc 로 나타났다. 한편 전력증폭기의 최종단인 고출력 전력결합기 부분에 전파흡수체를 부착한 후의 이득은 약 58.43 dB(측정시 40 dB 감쇠기 부가)이상, 이득평탄도는 ±0.0935 dB 가 나타났으며, 출력이 33.3 W 일 때 3차 IMD 성분은 약 29 dBc 였다. 측정 결과 전파흡수체를 사용하였을 경우와 사용하지 않았을 경우 이득은 1 dB, 이득평탄도는 0.3 dB, IMD 특성은 1.77 dBc 가 각각 개선됨을 확인하였다.

본 논문은 IMT-2000 기지국용 15 Watt Feedforward 선형전력증폭기(Linear Power Amplifier; LPA)의 구현을 위한 에러증폭기를 설계 및 제작하여, 그 성능을 평가하였다. 에러증폭기는 상호 변조 왜곡 신호(Intermodulation Distortion: IMD)만을 검출하기 위한 빼기회로, RF 신호의 세기 및 위상을 제어하기 위한 가변 감쇠기, 가변 위상변환기, 그리고 신호의 증폭을 위한 저전력증폭기, 대전력증폭기로 구성되었다. 이들 구성요소는 RO4350 기판 위에 구현되어, 틴 도금한 알루미늄 기구물 안에 바이어스 회로와 함께 집적하였다. 제작시 RF 회로부의 바이어스 회로에 전원을 공급하기 위하여 내벽에 관통형 커패시터를 삽입하여 DC 전원에 의한 스퓨리어스 성분이 제거되도록 하였다. 제작된 에러증폭기는 45 dB 이상의 이득, ± 0.66 dB의 이득평탄도, -15 dB 이하의 입력반사 손실 특성을 나타내었다. 또한 성능을 평가하기 위해 Feedforward 방식의 LPA에 적용한 결과 주증폭기의 IM3 성분이 34 dBc에서 61 dBc,개선되었다. 이때 오차루프의 상쇄지수는 약 27 dB, 최종 출력 전력은 15 W로 나타났다.

본 논문은 초고주파 전력증폭기용 LDMOS(Lateral double-diffused MOS) MRF-21060소자의 게이트 바이어스 전압을 조절하여 온도 변화에 따른 드레인(Drain) 전류의 변화를 억제하기 위한 PNP 트랜지스터를 사용하여 능도 바이어스 회로 구현하였다. MRF-21060을 구동하기 위한 방법으로서는 AH1과 평형증폭기인 A11을 사용하여 구동 증폭단을 설계.제작하였다. 제작된 5W 초고주파 전력증폭기는 0~60℃까지의 온도변화에 대하여 소모전류 변화량이 수동 바이어스 회로에서 0.5A로 높은 반면, 능동 바이어스 회로에서는 0.1A이하의 우수한 특성을 얻었다. 전력증폭기는 2.11~2.17GHz주파수 대역에서 32dB 이상의 이득과 ±0.09dB이하의 이득 평탄도가 나타났으며, -19dB이하의 입.출력 반사손실을 가진다.

본 논문에서는 디지털 TV 중계기용 고출력 광대역의 3-Way 전력결합기를 설계.제작하였다. 대역폭 증가와 고출력을 동시에 이루기 위하여 Wilkinson 형태의 전력분배기를 채택하였다. 우선 Wilkinson 전력분배기를 균등(1 : 1) 및 비균등(2 : 1) 분배시켜, 동위상 4 포트 전력결합기를 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과에 따라서 두께 120 mil인 유전체 기판을 사용하여 제작된 전력결합기는 디지털 TV 중계기 주파수 470~806 MHz 대역에서 삽입손실 -6.53dB 이하, 반사계수 -13dB 이하, 포트 간 분리도 -15 dB 이하, 출력 포트 간 위상차가 13˚이하의 특성을 보였다. 새롭게 만든 전력결합기는 회로에서의 고 임피던스로 인한 마이크로스트립 선로 폭의 한계와 고출력의 경우 선로간의 상호작용으로 인한 전력의 손실 및 협대역의 문제를 동시에 개선이 가능함을 알 수 있었다. 나아가서, 제작된 3-Way 결합기의 삽입손실, 반사계수, 포트간의 분리도 및 위상차가 디지털 TV 중계주파수 470~806 MHz에서 양호한 특성을 나타내는 것을 확인함으로써 고출력 및 광대역화가 실현가능하다는 것을 알 수 있었다.

본 논문에서는 DTV 중계기용 Temperature Independent Biasing을 이용한 100 watt급 단위 전력증폭기를 설계한 후, 제작하였다. 20℃에서 100℃까지의 온도변화에 대하여 단위 전력증폭기의 DC 동작점은 능동 바이어스에 의해서 고정되며, 증폭기의 소모전류의 변화량이 0.6A 이하의 우수한 특성을 얻었다. 제작된 단위 전력증폭기는 12dB 이상의 이득, ±0.5dB 이하의 이득 평탄도, DTV 중계 주파수범위(470-806 MHz)에 걸쳐 15dB 이하의 입.출력 반사손실을 나타내었다. 100 Watt 단위 전력증폭기는 출력 전력이 100 watt일 때 2MHz의 오프셋에서 32dBc 이상의 상호 변조 왜곡(IMD)을 나타내었다.

본 논문에서는 hybrid 기법을 이용하여 INMARSAT 위성의 상향 주파수인 L-HAND(1.6265∼1.6465 GHz)에서 동작하는 위성단말기용 25 Watt C급 고출력증폭기를 설계 ·제작하였다. 제작의 간편성을 위해서 전력증폭기를 크게 구동증폭단과 전력증폭단으로 나누어 구현하였으며, 전력증폭단을 구동하기 위한 구동단은 Motorola사의 MRF-640을 사용하여 2단으로 구성하였고, 전력증폭단은 MRF-16006과 MRF-16730을 사용하였다. 또 각 부에 직류 전원을 공급하기 위해 바이어스 회로부를 같은 하우징 내에 장착하여 무게 및 부피를 최소화하였다. 제작된 고출력증폭기는 20 MHz 대역폭 내에서 이득이 30 dB 이상, 입 ·출력 정재파비는 1.7 이하의 특성을 가졌다. 1.635 GHz 주파수에 대해 1 dB 압축점의 출력전력은 44 dBm 으로서 설계시 목표로 했던 출력전력 25 Watt를 상회하였다. 본 논문에서 제시한 SSPA(Solid State Power Amplifier) 제작 기법은 각종 Radar 및 SCPC(Signal Channel Per Carrier)용 전력증폭기 설계 및 제작에도 적용할 수 있다.

본 연구에서는 방향성 결합기의 특성과 PIN다이오드의 특성을 이용하여 가변 감쇠기를 구현하였다. 기존의 Even-Odd Mode해석법이 아닌 간단한 2-port 기법으로 감쇠기를 분석하였으며, 산란 파라미터는 결합포트의 종단 임피던스가 동일한 경우와 동일하지 않은 경우에 있어서의 감쇠기의 동작특성을 평가하였다. 방향성 결합기의 결합포트는 가변종단을 HP사의 전류제어 소자인 HSMP-3864 PIN다이오드를 사용하였다. 구현된 가변감쇠기는 PCS 송신주파수 1.9 GHz에서 감쇠 범위가 30 dB 이상, 삽입손실 5 dB 이하, 입·출력 반사계수 -25 dB 이하의 특성을 나타내었으며, 이는 PCS와 셀룰러 이동통신 기지국용 전력 증폭기를 온도 등과 같은 외부의 환경변화에 따라서 이득을 가변 시킬 수 있으며, 또한 증폭기의 선형성을 향상시킬 것으로 사료된다.

본 논문에서는 IMT-2000 수신주파수인 2.13~2.16 GHz 대역에서 초고주파용 수신장치로 사용되는 저잡음증폭기를 ㅈㄱ렬 피드백 기법과 저항결합회로를 이용하여 구현하였다. GaAs FET(Field Effect Transistor)의 소스단에 부가한 직렬 피드백은 저잡음증폭기의 저잡음특성과 입력반사계수가 작아졌으며, 또 저잡음증폭기의 안정도도 개선되었다. 저항결합회로는 반사되는 전력이 정합 회로내의 저항에서 소모되므로 입력단정합이 용이하였다. 저잡음증폭기의 저잡음증폭단은 GaAs FET인 ATF-10136, 고득증폭단은 내부정합된 MMIC인 VNA-25를 사용하였으며, 알루미늄 기구물 안에 유전율 3.5인테프론 기판에 초고주파회로와 자기바이어스 회로를 함께 장착시켰다. 이렇게 제작된 저잡음증폭기는 30 dB이상의 이득, 0.7dB 이하의 잡음지수, 17 dB의 Pldb, 1.5 이하의 입출력 정재파비를 얻었다.

Approximate design formulse for bandpass filter using stepped microstrip lines are derived. The coupling length of which can be adjusted according to the factor K.Some advantages fo this filter, thus, are the abilities to control the size and shape by changing the structure of the resonator. Using the design formulas an experimental filter was designed and fabricated . The experimental results have been agree with the designed ones, and hence, the validity of the proposed method has been confirmed.