본 논문에서는 기존의 마이크로스트립 안테나가 갖는 협대역 특성과 급전선의 기생방사로 인한 방사패턴의 열화를 개선할 수 있는 슬롯결합 적충 마이크로스트립 안테나의 특성을 해석하고, 중심주파수 l1.5GHz와 12. $\alpha$}Hz에서 독립적인 공진 특성을 갖는 두 패치와 급전 슬롯의 상호결합작용에 의한 이중공진현상으로 인하여 15-20%의 대역폭을 갖는 적충안테나를 설계 제작하여 1.9-2.2GHz의 광대역 특성을 지님을 실험적으로 확인 하였다. 이에 대한 해석은 산란해석방볍을 이용하여 슬롯결합 급전구조에 대한 정확한 해석 모델을 제시하고, 제시된 모델과 함께 스펙트럼 영역에서 Green 함수를 유도하고 Galerkin 방법에 의해 수치적 계산을 하는 Full wave 해석방볍을 적용하였다. 수치해석에 사용된 기저함수는 해의 수렴도, 정확도 및 계산시간을 비교하여 패치는 3 개의 EB 모드, 급전선은5개의 PWS 모드를 사용하였다.
본 논문은 결함 모드 특성을 갖는 주파수 선택적 표면에 의한 WCDMA에서 동작하는 안테나의 이득 향상을 위한 설계와 제작에 대해 다룬다. 제안된 결함 모드 특성을 갖는 FSS 단위 셀은 동일한 크기의 일반적인 단위 셀보다 낮은 주파수 대역에서 적용이 가능하므로 단위 셀의 크기를 66 % 정도 축소시키었다. 단위 셀의 최적화 된 배열 개수는 $13{\times}13$으로 하였으며, WCDMA 송신 대역과 수신 대역에서 동작하는 패치 안테나를 각각 설계하였다. 사각형 구조의 단일 패치 안테나를 사용하여 WCDMA 대역을 포함한 동작 특성을 나타내도록 하였다. 모의 실험한 결과, 송신 대역에서 제안된 FSS-1 복합체 구조(송신 대역의 패치 안테나와 FSS)의 이득은 9.98 dBi에서 13.28 dBi로 3.3 dB 향상되었다. 수신 대역에서 제안된 FSS-2 복합체 구조(수신 대역의 패치 안테나와 FSS)의 이득은 9.81 dBi에서 15.34 dBi로 5.53 dB 향상되었다 측정 결과 제작된 FSS 복합체 안테나는 약 337 MHz($1.87{\sim}2.21GHz$)의 대역폭을 가지며 1.95 GHz에서 11.39 dBi, 2.05 GHz에서 13.11 dBi, 2.14 GHz에서 11.09 dBi의 이득을 나타내었고, 방사 효율은 81 %임을 확인하였다. 제안된 FSS 복합체 안테나는 높은 이득을 갖기 때문에 WCDMA 중계기 시스템에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.
A 6-GHz-to-18-GHz monolithic nonuniform distributed power amplifier has been designed using the load modulation of increased series gate capacitance. This amplifier was implemented using a $0.25-{\mu}m$ AlGaN/GaN HEMT process on a SiC substrate. With the proposed load modulation, we enhanced the amplifier's simulated performance by 4.8 dB in output power, and by 13.1% in power-added efficiency (PAE) at the upper limit of the bandwidth, compared with an amplifier with uniform gate coupling capacitors. Under the pulse-mode condition of a $100-{\mu}s$ pulse period and a 10% duty cycle, the fabricated power amplifier showed a saturated output power of 39.5 dBm (9 W) to 40.4 dBm (11 W) with an associated PAE of 17% to 22%, and input/output return losses of more than 10 dB within 6 GHz to 18 GHz.
본 논문에서는 저잡음 증폭기 (Low Noise Amplifier, LNA)를 위한 프로그램 가능한 RF (고주파) BIST (Built-In Self-Test) 회로를 제안한다. 개발된 BIST 회로는 온 칩 형태로 DC 측정만을 이용하여 LNA의 RF 변수들을 측정할 수 있다. BIST 회로는 프로그램 가능한 커패시터 뱅크 (programmable capacitor banks)를 가진 test amplifier와 RF 피크 검출기로 구성되어 있다. 이러한 온 칩 회로는 각각 GSM, Bluetooth 및 IEEE802.11g의 응용을 위해 세 가지 주파수 대, 즉 1.8GHz, 2.4GHz 및 5GHz에서 사용할 수 있도록 프로그램 되어있고, LNA가 가지는 RF 사양들, 즉 입력 임피던스 및 전압이득 등을 DC 전압으로 변화시켜주는 역할을 한다.
This paper describes the performance of a Ku-band 5-bit monolithic phase shifter with metal semiconductor field effect transistor (MESFET) switches and the implementation of a ceramic packaged phase shifter for phase array antennas. Using compensation resistors reduced the insertion loss variation of the phase shifter. Measurement of the 5-bit phase shifter with a monolithic microwave integrated circuit demonstrated a phase error of less than $7.5{\circ}$ root-mean-square (RMS) and an insertion loss variation of less than 0.9 dB RMS for 13 to 15 GHz. For all 32 states of the developed 5-bit phase shifter, the insertion losses were $8.2{\pm}1.4$dB, the input return losses were higher than 7.7 dB, and the output return losses were higher than 6.8 dB for 13 to 15 GHz. The chip size of the 5- bit monolithic phase shifter with a digital circuit for controlling all five bits was 2.35 mm ${\times}$1.65 mm. The packaged phase shifter demonstrated a phase error of less than $11.3{\circ}$ RMS, measured insertion losses of 12.2 ${\pm}$2.2 dB, and an insertion loss variation of 1.0 dB RMS for 13 to 15 GHz. For all 32 states, the input return losses were higher than 5.0 dB and the output return losses were higher than 6.2 dB for 13 to 15 GHz. The size of the packaged phase shifter was 7.20 mm${\times}$ 6.20 mm.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제11권4호
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pp.238-246
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2011
A 3-5 GHz UWB radar chip in 0.13 ${\mu}m$ CMOS process is presented in this paper. The UWB radar transceiver for surveillance and biometric applications adopts the equivalent time sampling architecture and 4-channel time interleaved samplers to relax the impractical sampling frequency and enhance the overall scanning time. The RF front end (RFFE) includes the wideband LNA and 4-way RF power splitter, and the analog signal processing part consists of the high speed track & hold (T&H) / sample & hold (S&H) and integrator. The interleaved timing clocks are generated using a delay locked loop. The UWB transmitter employs the digitally synthesized topology. The measured NF of RFFE is 9.5 dB in 3-5 GHz. And DLL timing resolution is 50 ps. The measured spectrum of UWB transmitter shows the center frequency within 3-5 GHz satisfying the FCC spectrum mask. The power consumption of receiver and transmitter are 106.5 mW and 57 mW at 1.5 V supply, respectively.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제14권3호
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pp.314-316
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2014
This letter presents two types of metamaterial-inspired absorbers adopting resistive trumpet structures at the X band. The unit cell of the first type is composed of a trumpet-shaped resonator loading a chip resistor, a metallic back plane, and a FR4 (${\varepsilon}_r=4.4-j0.02$) substrate between them (single-layer). The absorption rate is 99.5% at 13.3 GHz. The full width at half maximum (FWHM) is 95 % at 11.2 GHz (from 5.9 to 16.5 GHz). The size of unit cell is $5.6{\times}5.6{\times}2.4mm^3$. The second type has been optimized with a $7{\Omega}$/square uniform resistive coating, removing the chip resistors but leading to results comparable to the first type. The proposed absorbers are almost insensitive to polarizations of incident waves due to symmetric geometry.
In this paper, it is designed inverted triangle structural planar monopole antenna with edge and rectangle slot for UWB(Ultra Wide Band) communication (3.1~10.6 GHz) and researched in about 5.8 GHz notch structure to prevent interference between UWB systems and existing wireless systems for using Wi-Fi service. The antenna have broadband property structurally through inverted triangle structural planar monopole which have edge. and rectangle form addition planned notch slot of 1 mm and height 0.1 mm. Monopole and ground of proposed antenna exist on coplanar plane, and excite as CPW. It used FR4 epoxy dielectric substrate of ${\varepsilon}r$=4.4, and the size is $20{\times}20{\times}1.6$ mm dimension. The measured results that are obtained return loss under -10 dB through 3.1~10.6 GHz(7.5 GHz) without Wi-Fi bandwidth and maximum gain of 8.44 dBi at E-plane. Radiation pattern is about the same that of dipole antenna at all frequency. And using notch slot and it will be able to confirm the quality which becomes notch from 5.8 GHz which are a radio LAN frequency range.
본 논문에서는 반원 확장을 이용한 Ultra-Wideband(UWB)슬롯 놋치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 UWB 통신 주파수 대역인 3.1${\~}$10.6 GHz 대역을 만족했으며, IEEE 802.11a 주파수 대역인 5.15${\~}$5.825 GHz는 안테나 패치면에 형성한 $\lambda$/4 길이의 슬롯에 의해 필터링 되었다. 안테나는 유전율이 4.4이며 두께가 0.8 mm인 FR-4로 제작하였으며, VSWR 특성을 측정하였다. 슬롯의 길이 변화에 따른 놋치 특성을 측정하였으며, 경로 손실과 그룹딜레이를 측정하였다. 제안된 안테나는 IEEE 802.11a 주파수 대역을 제외하고는 평탄한 이득 변화량(1.9 dBi)을 나타내었다.
본 논문에서는 알키메디안 스파이럴 슬롯을 이용한 소형화된 광대역 안테나가 제안되었다. 제안된 안테나는 광대역 특성을 갖는 CPW 급전 구조, 스파이럴 구조와 슬롯 구조를 이용하여 소형화된 안테나의 크기와 매우 넓은 대역폭을 갖는다. 알키메디안 슬롯의 폭과 간격, CPW 급전 구조에서의 급전선로와 접지면 사이의 폭은 좋은 임피던스 정합의 특성과 넓은 대역폭을 갖도록 하기 위해 최적화 하였다. 제안된 안테나의 크기는 $8mm\;{\times}\;13mm$이며 FR-4 (비유전율 : 4.4, 기판두께 : 0.8mm) 기판 위에 설계되어졌다. 모의 실험한 결과 제안된 안테나의 임피던스 대역폭 (VSWR $\leq$ 2)은 5.98GHz (4.1GHz ~ 10.08 GHz)이고 1.57 dBi ~ 3.97 dBi의 균일한 이득을 갖으며 이득은 8.7 GHz에서 3.97 dBi를 갖는다. 측정 결과 제작된 안테나의 임피던스 대역폭 (VSWR $\leq$ 2)은 6.02GHz (4.48 GHz ~ 10.5 GHz)이고 최 대 이득은 9.4GHz에서 2.68 dBi틀 갖는다. 제안된 광대역 안테나는 넓은 주파수 범위에서 임피던스 정합과 방사패턴올 유지하는 특성을 나타내므로 넓은 대역이 요구되는 무선 통신 시스템에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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