GaN 기반 W/G-밴드 고출력 전압제어 발진기 VCO 연구

GaN-Based W-/G-Band High-Power Voltage-Controlled Oscillator (VCO) Research

연구 내용

GaN HEMT 공정에서 W/G-밴드 전압제어 발진기 VCO의 공진·정합 구조를 설계하고 튜닝 범위와 효율을 동시에 만족하는 연구

GaN HEMT 60nm 공정 기반으로 W-및 G-밴드 전압제어 발진기 VCO를 설계합니다. varactor 유무에 따른 W-밴드 기본 VCO 구조와 sub-THz 구동을 위한 G-밴드 push-push 토폴로지를 적용하여 발진 조건과 출력 구동을 정리합니다. 또한 공정 스케일에 맞춘 칩 면적 최적화와 전압 제어부의 연결 구조를 반영해 dc 전원과 rf 출력 사이의 동작 효율을 검증합니다. 결과적으로 고출력과 효율, 튜닝 범위를 함께 확보하는 설계 절차를 정립합니다.

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연구 흐름

초기에는 GaN HEMT 공정에서 60nm 공정 조건을 기준으로 W-밴드 기본 VCO 코어를 구성하고, 발진 안정성과 출력 레벨을 확인하는 연구를 수행했습니다. 이후 varactor를 포함한 튜닝 구조를 추가하여 주파수 조절 범위를 확장하고, 부가 회로의 영향으로 인한 출력 변동을 점검했습니다. 최근에는 push-push 토폴로지를 G-밴드로 확장하여 GaN 기반 sub-terahertz 주파수 대역의 발진 가능성을 실험적으로 검증했습니다.

활용 가능성

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

W-밴드 레이더 국부발진원
G-밴드 통신용 주파수 합성기
전압 제어 기반 주파수 추적기
고효율 sub-THz 신호원
모노리식 마이크로파 집적 구동부
대역 전환형 송신기 LO
고출력 RF 프런트엔드 타이밍 소스
RF 테스트 장비의 저위상잡음 LO
고주파 다중 대역 전력 증폭기 연동
GaN 공정 기반 VCO 설계 템플릿