DOI QR코드

DOI QR Code

이중 PLL 구조 주파수 합성기의 위상 잡음 개선

Improvement of Phase Noise in Frequency Synthesizer with Dual PLL

  • 투고 : 2014.07.21
  • 심사 : 2014.09.12
  • 발행 : 2014.09.30

초록

본 논문에서는 광대역 수신기에서 고속으로 동작하며, 위상 잡음의 크기와 형태를 개선한 이중 PLL 구조 주파수 합성기를 제안한다. 위상 잡음 및 불요신호의 개선을 위해 두 번째 PLL의 기준 주파수로 사용되는 첫 번째 PLL의 출력주파수를 변경하였다. 6.5~8.5 GHz에서 동작하며, 디지털 NCO(Numerically Controlled Oscillator)와 연계하여 주파수 해상도 1 Hz를 만족하는 주파수 합성기를 설계하였고, 제작된 주파수 합성기는 동조속도 60 us 이내로 동작하며, 출력 전력은 약 -3 dBm 이상, 위상 잡음은 10 kHz offset에서 -95 dBc/Hz 이하를 만족한다.

This paper proposes a high speed frequency synthesizer with dual phase-locked loop(PLL) structure to improve phase noise level and shape in a wideband receiver. To reduce phase noise and fractional spur, a output frequency of $1^{st}$ PLL used as reference frequency of $2^{nd}$ PLL is changed. The frequency synthesizer has been designed with 1 Hz frequency resolution using digital NCO in 6.5~8.5 GHz wide spectrum. The measured results of the fabricated frequency synthesizer show that the output power is about -3 dBm, the maximum lock-in time and phase noise are within 60 us and -95 dBc/Hz at 10 kHz offset, respectively.

키워드

참고문헌

  1. T. Olsson, P. Nilsson, "A digitally controlled PLL for SoC applications", IEEE Journal of Solid-state Circuits, vol. 39, no. 5, pp. 751-760, May 2004. https://doi.org/10.1109/JSSC.2004.826333
  2. 임주현, 양승식, 송성찬 "소형화된 Ka 대역 밀리미터파 탐색기용 초고속 주파수 합성기", 대한전자공학회지, 49(1), pp. 85-91, 2012년 1월.
  3. 김광선, 최현철, "이중루프 PLL을 이용한 IMT-2000용 저위상 잡음 주파수 합성기의 설계 및 제작", 한국통신학회지, 27(2C), pp. 191-200, 2002년 2월.
  4. 최정민, 양홍준, 배영빈, 최영식, "Fractional spur를 억 제한 single-PLL 구조의 Fractional-N 주파수 합성기", 대한전자공학회 추계종합학술대회, 29(2), pp. 353-356, 2006.
  5. J. Zhou, "A simple method to design phase-locked LOs for CDMA mobile communications system using CAD tools", Microwave Journal, vol. 81, no. 10, pp. 88-94, Jul. 1998.
  6. 이상설, 김영식, 이문수, 임영석, 조영기, 마이크로파 및 RF 시스템설계, 교보문고, 2002년.
  7. 임주현, 송성찬, "DAC를 이용한 Offset-PLL 설계 및 제작", 한국전자파학회논문지, 22(2), pp. 258-264, 2011년 2월. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2011.22.2.258