차량 레이더용 77GHz 전력 증폭기 구현 (Realization of 77GHz Power Amplifier for Automotive Radar)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 16권 / 9호 / 23 ~ 29페이지
· 저자명 : 노석호, 류지열

초록

본 논문은 차량 충돌 방지 레이더용 저전력 고이득 77GHz 전력 증폭기를 제안한다. 제안하는 회로는 입력과 단간의 정합을 위한 공액 정합 회로단과 전력이득 증가를 위한 2단 캐스코드 증폭단으로 구성되어 있다. 이러한 회로는 3μm의 최상위 금속 두께 층을 가진 0.18μm Bipolar/CMOS/DMOS(BCD) 1-폴리 4-금속 공정 ( = 100/130GHz)을 사용하였다. 이러한 증폭기는 2볼트 전원전압에서 낮은 잡음지수, 낮은 전력소모 및 높은 전력이득을 가지도록 구현되어 있다. 임피던스 정합에 주로 사용하는 넓은 면적을 가진 인덕터 대신 전송선을 이용하여 전체 회로 면적을 줄였다. 제안하는 전력 증폭기는 최근 연구결과와 비교해볼 때 26.8dB의 가장 높은 전력이득, 45mW의 가장 적은 소비전력, 0.152mm2의 가장 작은 칩 면적, 17.5%의 가장 높은 전력부가 효율 특성과 19.5dBm의 가장 높은 포화 출력 전력 특성 보였다.

영어초록

This paper presents a low-power high-gain 77GHz power amplifier for automotive collision avoidance radar. The proposed circuit consists of a conjugate matching circuit stage to match input and inter-stage, and 2-stage cascode amplification stage to increase power gain. This circuit is designed using 0.18μm Bipolar/CMOS/DMOS (BCD) 1-poly 4-metal process (=100/130GHz) with the top metal thickness layer of 3μm. This amplifier is realized to have low noise figure, low power consumption, and high power gain at a supply voltage of 2V. We reduced a total circuit area by using transmission lines instead of the bulky inductor for the general impedance matching. The proposed power amplifier showed the highest power gain of 26.8dB, the lowest power consumption of 45mW, the smallest chip area of 0.152mm2, the highest power-added efficiency of 17.5% and the highest saturated output power of 19.5dBm as compared to recently research results.

참고자료

· 없음