Temperature dependence of current gain and unity-gain frequencies of SiGe Heterojunction Bipolar Transistor are presented according as various Ge mole fraction types in the base. A RF chip design of Amplitude Shift Keying modulator and power amplifier of Dedicated Short Range Communication system based on SiGe Heterojunction Bipolar Transistor technology is addressed. HBT technology and its possible application area are discussed. Overview of DSRC system, ASK modulator and Power Amplifier are discussed. Their topology and simulation results are discussed. A new design of ASK modulator is presented.
SiGe HBT를 설계함에 있어서 베이스의 Ge은 소자의 특성을 좌우하는 가장 중요한 요소이다. Uniform, Grading, Trapezoidal의 세가지 방법으로 베이스의 Ge 함량과 온도를 변화시켜가며 시뮬레이션 결과와 분석을 2장에 서술하였다. 먼저 최대 전류 이득은 에미터-베이스의 Ge 함량에 의해 좌우됨을 확인하였다. 그리고, 온도에 따른 전류 이득의 변화는 에미터-베이스의 Ge 함량이 높을수록 둔감 되는 것을 보았다. 그러나, 소신호 시뮬레이션을 통한 결과로 살펴본 unity-gain 주파수는 에미터-베이스 경계에서 베이스-콜렉터 경계로의 Ge 증가율이 커질수록 증가하는 함을 알 수 있었다. 이 결과는 아래의 표에 정리하였다. 근거리 통신 시스템과 다양한 ASK 변조기의 주요 요구사항과 그 사양들을 만족하기 위한 여러 가지 회로에 대해 연구를 진행하였다. 특히, ASK 변조기에서 $\Delta$Power를 키우면서 전력 이득을 크게 할 수 있는 Emitter-coupled 능동 형식의 ASK 변조기를 제안하고 시뮬레이션 하여 그 결과에 대해 알아 보았다. 그 결과 $\Delta$Power는 47.4 dB로 우수한 특성을 보였고, 전력 이득 또한 4.2 dB를 넘는 특성을 보여 설계 사양을 충분히 만족하는 결과를 보였다. 전력 증폭기는 cascode 형식으로 설계하여 PAE와 전력 이득을 동시에 키울 수 있도록 설계하였다. \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|} \hline Ge mole fraction & \multicolumn{2}{|c|}{Uniform} & Grading & Trapezoid \\ \cline{2-3} & low & High & & \\ \hline Temperature & Highest & Lowest & High & Low \\ \hline Current Gain & Small & Largest & Smallest & Large \\ \hline Unity-gain frequency & \multicolumn{2}{|c|}{Lowest} & Highest & High \\ \hline \end{tabular}
