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A 20-GHz Miniaturized Ring Hybrid Circuit Using TFMS on Low-Resistivity Silicon 원문보기

KIEE international transactions on electrophysics and applications, v.5C no.2, 2005년, pp.76 - 80  

Lee Sang-No (Dept. of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University) ,  Lee Joon-Ik (Dept. of Mechanical Engineering, Yonsei University) ,  Yook Jong-Gwan (Dept. of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University) ,  Kim Yong-Jun (Dept. of Mechanical Engineering, Yonsei University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a miniaturized ring hybrid circuit is characterized based on a thin film microstrip (TFMS) on low-resistivity silicon. In order to obtain low-loss characteristics, a polyimide layer with 50 $\mu$m thickness is spin-coated onto the silicon to be used for the substrate. First...

주제어

#Low-resistivity silicon   #Miniaturization   #Polyimide layer   #Ring hybrid   #Thin film microstrip (TFMS)  

AI 본문요약
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제안 방법

  • Attenuation constants and effective dielectric constants are presented versus geometry parameters. And then, based on a simplified design approach that utilizes the triple concentric circles to efficiently calculate the dimension, the miniature ring hybrid is implemented. The measured and simulated responses of the miniature ring hybrid have good agreement, which are not affected by the low resistivity silicon wafer.
  • In this paper, a 20 GHz miniaturized ring hybrid circuit obtained by using the triple concentric circle approach is designed and characterized based on thin film microstrip (TFMS) on low resistivity silicon. for low-loss property, 50μm thick polyimide is placed on the ground plane as a substrate of the designed TFMS lines.

이론/모형

  • The miniaturized ring hybrid circuit is designed by using a commercially used method-of-moments (MOM) based simulator. for the design of a ring hybrid at 20 GHz, the use of 50 Ω and 70.
  • for on wafer measurement, the Open-Short-Load-Thru de-embedding procedure is performed by using a vector network analyzer with G-S-G high frequency coplanar probes having 200μm pitch. Two pairs of via holes are fabricated on both sides of the ground pads of the CPW probe area and probe tips are utilized to make electrical contacts to the TFMS ground plane on silicon.
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참고문헌 (8)

  1. G. E. Ponchak and A. N. Downey, 'Characterization of Thin Film Microstrip Lines on Polyimide,' IEEE Trans., on Components, Hybrids, & Manufacturing Tech., vol. 21, pp. 171-176, May 1998 

  2. S.-N. Lee, O.-G. Lim, J.-G. Yook, and Y.-J. Kim, 'High Performance Elevated Thin Film Microstrip on Polyimide-loaded Silicon,' in 33rd Eur. Microwave Conf. Dig., pp. 659-662, 2003 

  3. C. Y. Ng, M. Chongcheawchamnan, M. S. Aftanasar, I. D. Robertson, and J. Minalgienen, 'Miniature X-band branch-line coupler using photoimageable thick-film materials,' IEE Electronics Letters, vol. 37, no. 19, pp. 1167-1168, Sep. 2001 

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  4. C. Y. Ng, M. Chongcheawchamnan, M. S. Aftanasar, I. D. Robertson, and J. Minalgienen, 'An X-band TFMS rat-race coupler using photoimageable thick-film materials,' Microwave and Optical Technology Letters, vol. 32, no. 1, pp. 5-7, Jan. 2002 

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  5. T. Hirota, A. Minakawa, and M. Muraguchi, 'Reduced-size branch-line and rat-race hybrids for uniplanar MMICs,' IEEE Trans. Microwave Theory & Tech., vol. 38, pp. 270-275, 1990 

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  6. J. H. Lee and H. J. Lee, 'Analysis and Calibration of Transient Enhanced Diffusion for indium Impurity in Nanoscale Semiconductor Devices,' KIEE Int. Trans. On EA, Vol.5-C, No.1, pp. 18-22, 2003 

  7. D. M. Pozar, Microwave Engineering, J. Wiley & Sons, 2nd Edition, 1998 

  8. J. W. Jung and H. R. Kwak, 'The Characteristics and Growth Mechanisms of Demetallization due to Self Healing on MPPF for Capacitor Applications,' KIEE Int. Trans. On EA, Vol.4-C, No.3, pp. 117-122, 2003 

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