본 논문에서는 X-밴드 대역의 지상운용용 HPS(Hongik Polarimetric Scatterometer) 시스템 보정에 관한 연구 결과를 선보인다. Scatterometer 시스템 보정을 위해 이론적으로 RCS(Radar Cross Section)가 잘 알려진 금속구, 삼각수동 반사기(trihedral corner reflector), 금속봉 등과 같은 보정용 목표물을 이용하여 이론값과 측정값을 비교함으로써 scatterometer 시스템의 왜곡 정도를 분석한다. 실외 환경에서 scatterometer 시스템을 이용하는 실제 측정상황의 보정 정확도는 보정용 목표물의 정확하고 안정된 측정에 의해 좌우되므로 이를 보완하기 위해 HPS 시스템의 입사각(${\xi}-$, ${\phi}-$방향) 제어 기능을 응용한 자동화된 2차원 목표물 스캐닝 측정법(2-D target scanning technique) 을 함께 선보인다. 이때, scatterometer 시스템의 왜곡 정도를 보정하기 위한 기법으로는 GCT(General Calibration Technique) 기법과 STCT(Single Target Calibration Technique) 기법을 비교 연구하였으며, 보정 정확도를 분석하기 위해서 시험용 목표물로 삼각 수동 반사기의 편파별 RCS와 위상차를 측정/비교하였다. 시스템 보정 정도를 검증하기 위해 세 종류(10/20/30 cm)의 삼각수동 반사기를 이용하였으며, 동일 편파 RCS는 GCT 기법과 STCT 기법을 이용하여 각각 ${\pm}1.0$ dB과 ${\pm}0.5$ dB의 오차 범위에서 보정되었다. 또한, 동일 편파간 위상차( ${\phi}_{hh}-{\phi}_{vv}$)는 이론 값과 비교하여 $-20^{\circ}{\sim}0^{\circ}$와 약 ${\pm}5^{\circ}$의 오차를 각각 보였다.
탄성표면파 필터에 관한 여러 가지 모델링이 연구된 이후, 다양한 필터와 공진기가 신호처리용으로 사용되어, 많은 다른 모델들이 이를 분석하고 통합하기위해 유도되어 왔다. 탄성표면파 필터는 크기가 소형이고 제작이 간편하며, 주변의 전자회로와 조합하기 쉬운 장점이 있다. 비대칭의 진폭특성과 비선형 위상특성을 갖는 필터를 설계하고, 설계된 필터의 설계오차를 보정하기 위해서는 임의의 진폭 및 위상특성을 갖는 필터의 설계방법을 연구한다.
본 논문에서는 six port 를 사용한 실시간 디지털 직접 변환 수신기를 소개하고 실제 six port 구조를 이용해 구현된 직접 변환 수신기의 성능을 분석한다. 제안한 알고리즘은 송신단과 수신단의 위상 오류를 보정하고 랜덤한 채널 잡음 환경에서도 성능의 저하가 크지 않다. 다음으로는 위상 오류 추정 방법을 사용하여 수신기에서의 성능 향상을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 살펴보았다.
PMP(Phase Measuring Profilometry)측정법은 투영계와 기록계의 기하학적 구성과 광학계의 정렬적인 문제에 의해서 기본적으로 오차를 가지고 측정된다. 일반적으로 PMP 형상 측정에서 측정면과 광학계의 높이가 피 측정면에 비해서 상당히 큰 경우, CCD 카메라에서 높이 방향으로 측정영역이 작아지게됨으로써 측정위상이 기준면에서의 위치와 높이 방향에 따라서 다르게 나타나고 프로젝터가 측정면에 투영되는 간섭무의의 피치가 다르게 적용된다. (중략)
단일 단말기로부터 멀티 통신이 가능하게 됨에 따라 광대역 또는 듀얼대역에서 사용되는 RF 소자 개발이 중요시되고 있다. 그러므로 소형, 저 비용의 멀티대역 VCO(Voltage Controlled Oscillator)개발이 요구된다. 본 논문에서 GSM/DCN 대역에서 사용 가능한 듀얼밴드 VCO을 설계하였다. 하나의 발진부, 듀얼 공진부, 완충증폭기, 스위치회로로 구성되었으며, 위상 보정 기법을 이용하여 각 밴드에 대한 발진 조건을 만족시키므로 사용 부품의 수를 줄일 수 있어 저 비용, 소형화, 낮은 위상잡음(phase noise)을 얻을 수 있다. 설계된 듀얼 VCO는 GSM 대역에서 -110dBc/Hz(100kHz offset) 이하의 위상 잡음과 DCN 대역에서 -108dBc/Hz(100kHz offset)의 위상 특성을 보인다. 출력전력은 0$\pm$3dBm이며 소비전력 7mA로 만족할만한 성능을 보인다.
액정 표시소자에 쓰이는 위상판의 시야각특성을 확장된 존즈행렬과, 이것의 뽀앙카레공(Poincare sphere)에서의 기하학적 회전변환으로 해석하였다. 위상판의 회전변환 특성은 시야각이 바뀌면 회전축은 적도선 위에 있고, 회전각이 시야각에 따라 크게 변한다. 광축의 방향이 다른 두 장의 위상판을 겹쳐쓰면 이런 특성을 보정할 수 있고, 이 방법을 써서 BTN 셀의 시야각 특성을 개선할 수 있었음을 보였다.
기하음향학 방법들을 이용한 중주파수 해석의 어려움을 해결하기 위하여 소리의 전파에서 위상 정보를 고려한 위상 기하음향학 방법이 제안되었다. 위상 기하음향학 방법은 위상정보를 고려하여 중주파수 대역의 간섭 현상을 설명할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 이러한 방법들을 이용하여 소리의 파동성으로 대표되는 저주파수 현상들을 모두 설명할 수 없다. 특히 저주파수 대역에서는 모서리나 장애물에 의한 회절현상을 고려하지 못하여 전달함수나 충격응답의 예측시 오차가 발생한다. 또한 실수인 흡음 계수를 사용한 해석 결과는 측정치와 차이를 보이므로 반사 계수의 잘못된 위상 정보는 교정되어야 한다. 본 연구에서는 균일 회절 이론을 병합한 위상 빔 추적법의 결과를 기존의 위상 빔 추적법의 결과와 비교하였다. 또한 벽면 반사계수의 위상을 변화시키며 위상 정보의 영향을 조사하였다. 제안된 오차 보정 방법들을 이용하면, 좀더 낮은 주파수 대역까지 정확성을 향상시켜 위상 빔 추적법을 실내음향 예측에 적용할 수 있다.
디지털 통신 시스템에서 입력 신호의 주파수와 위상 오차를 보정하는 디지털 위상 오차 보상기(derotator)를 CORDIC (COordinate Rotation DIgital Computer) 알고리즘을 이용하는 VLSI로 구현하였다. CORDIC은 주어지는 위상값에 따라 입력 신호를 직접 회전시키므로, 디지털 주파수 합성기 (Direct Digital Frequency Synthesizer)와 복소수 승산기를 이용하는 기존의 구현 방법에 비해 하드웨어 면에서 간단하다. 디지털 위상 오차 보상기는 작은 위상 오차를 누적하므로 arctangent 함수의 선형 근사를 이용한 고속의 CORDIC 알고리즘을 이용하는 기존에 비해 약 24%의 속도 향상이 가능하였다. 본 설계된 IC는 0.6㎛ triple metal 공정을 이용하였으며, 전체 칩 면적은 6.8㎟ , 트랜지스터의 개수는 11,400 개다. 측정 결과 최대 동작 주파수는 25 MHz이다
본 논문에서는 광범위한 이동통신채널환경에 적용할 수 있는 나카가미-m 페이딩 채널로 다중경로 페이딩 채널을 모델화하고, 수신신호와 수신기 내의 PLL(Phase Locked Loop)에서 발생된 참조신호와의 위상차를 위상에러로 가정하고 이러한 에러를 보정하기 위해 PLL을 이용한 새로운 RAKE수신기를 제안하였으며, 제안된 수신기로부터, RAKE수신기의 브랜치수 L, MIP(Multipath Intensity Profile)의 지수감소율 δ, PLL의 이득 γ/sub n/에 따른 DS/SS(Direct Sequence/spread Spectrum) 시스템의 성능을 분석하였다. 그 결과, 제안된 RAKE수신기의 L이 증가되고, 5가 감소할수록 시스템의 성능이 개선되었으며 또한 PLL이득이 30㏈가 되었을 때 위상이 일치하게 되어 완전동기된 시스템과 동일한 성능을 나타냈다. 따라서 제안된 RAKE수신기로 위상에러를 보정할 수 있고, 수신기 내의 PLL에서 요구되는 이득의 상한이 30㏈임을 입증하였다.
레이저 간섭계를 이용하여 수백 나노미터 정도의 박막 두께를 측정하였다. 마흐-젠더 간섭계로 실험장치를 구성하고 위상이동법을 통해 박막을 투과할 때 생기는 위상지연을 측정하였다. 광휘 상관 모델을 적용하여 위상 이동법의 단점인 위상이동 오차가 보정된 위상도를 측정하였다. 기존에는 고려되지 않았던 공간적 위상 이동오차를 보정하기 위하여 최소자승법을 이용하여 위상 기준면을 추정하였다. 이 방법으로 미세한 위상지연을 측정해야 하는 100nm $Si_3N_4$ 박막시료의 두께를 5nm의 정밀도로 측정할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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