IMT-2000 단말기용 저잡음증폭기의 구현에 관한 연구

A Study on the Fabrication of the Low Noise Amplifier for IMT-2000 Front-end Receiver

본 논문에서는 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 휴대용 단말기 수신주파수인 2.13~2.16 GHz 대역의 저잡음 증폭기를 직렬피드백과 저항결합회로를 이용하여 설계ㆍ구현하였다. 소스 리드에 부가된 직렬피드백은 증폭기의 저잡음 특성을 유지하면서 동시에 입력 반사계수를 작게 하고, 또한 대역내의 안정성을 향상시키는 역할을 하였다. 저항결합회로는 저주파 영역의 신호를 정합 회로내의 저항을 통해 소모시킴으로써 저잡음증폭기의 설계시 입력단 정합에 용이하였다. 저잡음 증폭기의 설계ㆍ제작에서 저잡음증폭단에는 HP사의 CaAs FET인 ATF-10136을, 이득증폭단에는 Mini-Circuit사의 내부 정합된 MMIC인 VNA-25를 사용하였다. 전원회로는 자기 바이어스회로를 사용하였고, 유전율 3.5인 테프론 기판 상에 장착하였다. 이렇게 제작된 저잡음증폭기는 대역 내에서 30 dB 이상의 이득과 0.7 dB 이하의 잡음지수, PldB 17dB 이상, 그리고 입ㆍ출력 정재파비가 1.5:1 이하인 특성을 나타내었다.

This paper presents the fabrication of the LNA which is operating at 2.13~2.16 GHz for IMT-2000 front-end receiver using series feedback and resistive decoupling circuit. Series feedback added to the source lead of a transistor keep the low noise characteristics and drop the input reflection coefficient of amplifier simultaneously. Also, it increases the stability of the LNA. Resistive decoupling circuit is suitable for input stage matching because a signal at low frequency is dissipated by a resistor in the matching network. The amplifier consist of GaAs FET ATF-10136 for low noise stage and VNA-25 which is internally matched MMIC for high gain stage. The amplifier is fabricated with both the RF circuits and self bias circuit on the Teflon substrate with 3.5 permittivity. The measured results of the LNA which is fabricated using above design technique are presented more than 30 dB in gain, PldB 17 dB and less than 0.7 dB in noise figure, less than 1.5 in input and output VSWR.