측정기반 거동 모델을 이용한 IEEE 802.11a 무선랜용 LTCC Front-End 모듈 집적화 설계

Design of Integrated LTCC Front-End Module using Measurement-Based Behavioral Model for IEEE 802.11a WLAN Applications

  • 한아름 (고려대학교 전자 및 정보공학부) ;
  • 윤경식 (고려대학교 전자 및 정보공학부)
  • 발행 : 2007.05.31

초록

본 논문에서는 IEEE802.11a 무선랜용 Front-End 집적화 초소형 모듈을 측정기반 거동 모델을 기반으로 한 behavioral-level 시뮬레이션을 수행하여 설계 제작 하였다. IEEE802.11a 무선랜 표준을 만족시키기 위해 54Mbps 전송속도의 64QAM 변조 방식 심볼을 1024개 전송하는 시스템을 구현하고 이 환경에서 ACPR과 EVM 시뮬레이션을 수행하여 비선형 특성을 확인하였다. 중심주파수 5.8GHz에서 30MHz, 20MHz와 11MHz 떨어진 ACPR의 우측 offset은 각각 49.36dBc, 36.90dBc와 24.58dB이고 좌측 Offset은 각각 50.14dBc, 34.04dBc와 28.85dBc이며 EVM은 2.94%이다. LTCC 공정을 사용하여 5층 기판으로 제작한 모듈의 크기는 $13.4mm{\times}14.2mm$이다. 송신단 특성은 P1dB가 16.2dBm, 전력이득은 16.73dB로, 수신단의 특성은 소신호 이득이 16.24dB, 잡음지수가 7.83dB로 측정되었다.

This paper describes the design and implementation of an integrated LTCC front-end module for the IEEE802.11a WLAN applications by performing the behavioral-level simulation using measurement-based behavioral model. To meet the IEEE802.11a WLAN standard, a system transmitting 1024 symbols through 64-QAM process at the rate of 54Mbps should be implemented and nonlinear properties are confirmed by simulations of ACPR and EVM in this circumstance. The right offsets of ACPR which are 30MHz, 20MHz, and 11MHz distant from the center frequency of 5.8GHz are 49.36dBc, 36.90dBc, and 24.58dBc, respectively. The left offsets are 50.14dBc, 30.04dBc, and 28.85dBc, respectively and EVM is 2.94%. The size of the module implemented with LTCC five-layer substrates is $13.4mm{\times}14.2mm$. The measured characteristics of the transmitter show P1dB of 16.2dBm and power gain of 16.73dB. Those of the receiver exhibit the small signal gain of 16.24dB and noise figure of 7.83dB.

키워드

참고문헌

  1. 무선 LAN 기술동향(HIPERLAN/2), 한국통신학회지, 17권 11호, pp. 1556-1581, 2000
  2. IEEE Draft supplement to IEEE Std 802.11, 'WirelessLAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications, High Speed Physical Layer in the 5GHz Band', 1999
  3. Richard van Nee, 'OFDM for High Speed Wireless Networks', IEEE P 802.11- 97/123, Nov, 1997
  4. Agilent Technologies, 'IEEE802.11 Wireless LAN PHY Layer(RF) Operation and Measurement: PN 1380-2'
  5. J. C. Pedro, S. A. Maas, 'A Comparative Overview of Microwave and Wireless Power-Amplifier Behavioral Modeling Approaches', IEEE Trans. on Microwave Theory & Tech., vol. MTT-53, issue 4, pp 1150-1163, Apr. 2005
  6. Lee, S. Chakraborty and S. Yoo, 'Broadband highly integrated LTCC front-end module for IEEE 802.11a WLAN applications', Microwave Symposium Digest, 2002 IEEE MTT-S International, Volume: 2, pp. 1045-1048, 2002
  7. Lim Kyutae, A. Sutono, 'A highly integrated transceiver module for 5.8 GHz OFDM communication system using multi-layer packaging technology', Microwave Symposium Digest, 2001 IEEE MTT-S International, Volume: 3, pp. 1739-1742, 2001
  8. S. Pinel, S. Roellig, S. Mandal, '3D integrated LTCC module using ${\mu}BGA$ technology for compact C-band RF front-end module', Microwave Symposium Digest, 2002 IEEE MTT-S International, Volume: 3, pp. 1553-1556, 2002
  9. Areum Han and Kyung-Sik Yoon, 'Design of Miniaturized Multi-Layer Vertical Coupled Line LTCC BRFs for WLAN Application', 한국통신학회 하계종합학술발표회 논문집, pp. 247, 2005