본 논문에서는 GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor) bare-chip을 이용하여 X-대역에서 수동로드 풀(Passive load-pull)을 수행하였다. 열로 인한 특성 변화가 최소화 된 동작 조건을 얻기 위해 드레인 바이어스 전압과 입력 RF 신호를 펄스로 인가하였다. 전자기장 시뮬레이션과 회로 시뮬레이션을 병행하여, 와이어 본딩 효과를 고려하여 드레인 경계면에서의 정확한 임피던스 정합 회로를 구현하였다. 임피던스를 변화시키기 위해 마이크로스트립 라인 스터브의 길이가 조절 가능한 회로를 설계하였다. 펄스 로드 풀 실험 결과 8.5 GHz에서 9.2 GHz 대역에서 최대 42.46 dBm의 출력 전력을 얻었으며, 58.7%의 드레인 효율 특성을 얻었다.
In this paper, a passive load-pull using a GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor) bare-chip in X-band is presented. To obtain operation conditions that characteristic change by self-heating was minimized, pulsed drain bias voltage and pulsed-RF signal is employed. An accuracy impedance matching circuits considered parasitic components such as wire-bonding effect at the boundary of the drain is accomplished through the use of a electro-magnetic simulation and a circuit simulation. The microstrip line length-tunable matching circuit is employed to adjust the impedance. The measured maximum output power and drain efficiency of the pulsed load-pull are 42.46 dBm and 58.7%, respectively, across the 8.5-9.2 GHz band.
