GaN 차동 발진기 공통소스 구조의 고출력·위상잡음 특성 연구

GaN Differential Oscillator with Common-Source Structure for High Output and Phase-Noise Performance

연구 내용

60nm GaN HEMT에서 공통소스 차동 코어와 버퍼를 설계하여 W-밴드 고출력과 위상잡음 특성을 동시에 확보하는 발진기 연구

60nm GaN HEMT 공정을 기반으로 W-밴드 고출력 차동 발진기를 설계합니다. 발진기 코어는 capacitive source feedback을 포함한 공통 소스 구조로 구성하고, 추가 on-chip 발룬 없이도 차동 출력을 얻도록 코어와 버퍼단 모두 차동 구조로 배치합니다. 이로써 단일 포트 중심의 정합 부담을 줄이고 차동 출력 신호의 형성을 직접적으로 유도합니다. 측정에서는 최대 차동 출력 전력과 함께 위상잡음 특성을 확인하고, 프로빙 패드를 포함한 칩 면적까지 고려한 구현 결과를 정리합니다. 이를 통해 GaN 기반 차동 고출력 발진기 설계 절차를 확립합니다.

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연구 흐름

초기 연구에서는 60nm GaN HEMT 공정에서 공통 소스 차동 구조와 capacitive source feedback이 W-밴드 발진 성립에 적합한지 검토했습니다. 다음으로 코어-버퍼 간 차동 연결 구조를 정리하여 on-chip 발룬 없이도 차동 출력이 형성되는 조건을 실험적으로 확인했습니다. 최근에는 최대 출력과 위상잡음 특성을 동시에 측정하여, 칩 면적과 측정 환경을 포함한 구현 관점에서 동작 가능성을 정리했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

W-밴드 송신용 차동 LO
차동 RF 변조기 구동 신호원
고출력 mm-wave 측정 장비 LO
위상잡음 기반 동기 통신 모듈
GaN 공정 기반 차동 RF 집적회로
발룬 없는 차동 출력 구조 적용
고출력 프런트엔드의 기준발진기
차동 버퍼 결합형 발진기 설계
W-밴드 레이더 수신기 LO
RF 테스트용 안정 신호원