:: The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication ::, Vol.25 No.2 | (2025) pp.153~159
플라즈마 소스 발생용 ISM 대역 GaN 기반 300W급 전력증폭기 개발
Abstract
본 논문은 RF를 이용하여 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 소스 발생장치의 핵심부품인 300W급 전력증폭 기(PA:Power Amplifier)를 개발하기 위하여 GaN 기반 150W급 전력 소자를 설계하여 제작하였으며 이를 이용하여 300W급 전력증폭기를 제작, 검증하였다. Win-semiconductor 社의 반도체 공정인 NP25 (0.25㎛) 을 사용하여 제작 하였으며, 전용 시험 보드를 이용하여 운용주파수 2.4~2.5GHz 대역에서 동작, 출력 300W 이상, 효율 61%, 이득 13dB의 특성을 확보하였다. 개발된 전력증폭기는 ISM(Industrial, Science, Medical) 대역 외 민수/군수의 다양한 응 용 분야에서 활용이 가능하다.
This paper presents the development of a 300W-class power amplifier (PA), a key component of a plasma source generation device that utilizes RF to generate plasma. To achieve this, a 150W-class GaN -based power amplifier device was designed and fabricated, which was then used to develop and verify the 300W-class power amplifier. The device was fabricated using Win Semiconductor's NP25 (0.25μm) semiconductor process. Performance evaluation using a dedicated test board confirmed its operation in the 2.4–2.5 GHz frequency band, achieving an output power of over 300W, an efficiency of 61%, and a gain of 13dB. The developed power amplifier can be utilized not only in the ISM (Industrial, Scientific, and Medical) band but also in various civilian and military applications.
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