WCDMA, WiBro, 그리고 802.11a/b/g 등의 여러 표준에 사용가능한 직접 변환 주파수 변환기를 0.18 um CMOS 공정을 이용하여 설계 하였다. 여러 표준을 수용하기 위한 방법으로 스위칭이 가능한 인덕터를 매칭의 방법으로 사용하여 칩의 크기를 줄일 수 있었다. 매칭 네트워크 안에서 스위치 트랜지스터를 켜고 끔에 따라 주파수 변환기의 동작주파수가 결정된다. 이 때, 스위치의 기생성분들이 주파수 변환기의 성능과 동작 주파수 선택에 큰 영향을 미치기 때문에 기생성분의 영향을 최소화하는 스위치 너비로 매칭회로를 구성했다. 제안된 주파수 변환기는 $2.1\sim2.5GHz$ 대역과 $5.1\sim5.9GHz$ 대역 모두에서 -13 dB 이내의 입력 반사 손실을 얻었으며 목표 표준에서 요구하는 성능을 모두 만족시키도록 설계되었다.
본 논문에서는 전류 모드 동작에 기반한 IEEE 802.15.4 규격을 만족하는 2.4GHz 저전력 직접 변환 송신기를 제안하고 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 구현하였다. 제안된 송신기는 디지털-아날로그 변환기, 저역통과 필터, 가변 이득 I/Q 상향 혼합기, 구동 증폭기 및 LO 버퍼를 포함하는 주파수 나누기 2회로로 구성되어 있다. 디지털-아날로그 변환기와 저역통과 필터(LPF), 가변이득 I/Q 상향 혼합기의 트랜스컨덕터 단을 하나의 전류 미러 회로로 합친 간단한 구조를 제안하여 전력 소모를 줄이면서 선형성을 향상할 수 있도록 하였다. 구동 증폭기는 캐스코드 타입의 증폭기로 제어 신호를 이용하여 이득을 조절할 수 있게 하였고, 외부 4.8GHz 신호를 받아 주파수 나누기 2 전류 모드 로직 (CML) 회로를 사용하여 2.4GHz I/Q 차동 LO 신호를 생성하도록 설계하였다. 구현한 송신기는 30dB의 이득 조정 범위를 가지면서 0dBm의 최대 출력 신호에서 33dBc의 LO 누설 성분, 40dBc의 3차 하모닉 성분의 특성을 보이며, 구현한 칩의 면적은 $1.76mm{\times}1.26mm$으로 전력소모는 1.2V 단일 전원 전압으로부터 10.2mW이다.
The digital DBS tuner is designed and implemented in a CMOS process using a direct-conversion architecture that offers a high degree of integration. To generate mathched LO I/Q quadrature signals covering the total input frequency range, a fully integrated ring oscillator is employed. And, to decrease a high level of phase noise of the ring oscillator, a frequency synthesizer is designed using a double loop strucure. This paper proposes and verifies a band selective loop for fast frequency switching time of the double loop frequency synthesizer. The down-conversion mixer with source follower input stages is used for low voltage operation. An experiment implementation of the frequency synthesizer and mixer with integrated a 0.25um CMOS process achieves a switching time of 600us when frequency changes from 950 to 2150MHz. And, the experiment results show a quadrature amplitude mismatch of max. 0.06dB and a quadrature phase mismathc of max. >$3.4^{\circ}$.
In this paper, the needs for introduction and adoption of MㆍHF DSC/NBDP system and for developments of its circuits and call sequences for use in the maritime mobile services for small-ships, leisure-ships and fishing ships are analyzed, discussed. Also design and implement for MㆍHF(1.6-4MHz) DSC/NBDP system is discussed. Most of casualties have been arisen from small-ships and fishing ships during last 5 years. So, the SAR schematic plans should been prepared to prevent casualties and facilitate the activities of SAR for those ships. DSC/NBDP for MㆍHF system is able to fulfill the roles of efficient SAR communication functions, and to advance the SAR system to small ships and fishing ships. This study is focused on the techniques of processing the DSC call sequences and the ARQ sequences of NBDP system. Especially ARQ sequences are expanded into processing of Korean letters, designed the call sequences and code conversion algorithm for Korean-code. It will be evaluated the availability of Korean-NBDP system. In designing the Transmitting circuits and Receiving circuits, for the carrier generation, DDS(Direct Digital Synthesizer) is used in stead of the Phase Locked Loop and frequency conversion by the mixer, BPF. And PSK modulation signals are directly generated by the controls of DDS, which show the characteristics of Spurious Free Dynamic Range are below -62dBc. Also, the monolithic U subsystem IC which provides various functional components, AD608 is used for designing the receiving circuitsㆍAnd the algorithm of Phasing methode for FSK demodulation are devised to process IF frequency 455kHz in the IF circuits.
Nowadays, the need of multi-mode/multi-band transceiver is rapidly increasing, so we design a direct conversion RF front-end for multi-mode/multi-band receiver that support WCDMA/CDMA2000/WIBRO standard. It consists of variable gain reconfigurable LNA and single input double balanced Mixer and complementary differential LC Oscillator. The circuit is implemented in 0.18 um RF CMOS technology and is suitable for low-cost mode/multi-band.
현재 통신시스템에서는 FPGA를 사용하여 여러 가지 로직을 구현하고 있다. 본 논문에서는 데이터 전달 특성을 분석하고 신호의 노이즈와 데이터 손실을 방지하기 위하여 10층의 PCB(Printed Circuit Board)를 만들었다. FPGA에 클럭과 64bit의 데이터를 동기 시켜 전송선로의 길이의 변화와 입력된 클럭의 주파수 변화에 따른 최대 안정된 데이터 전달속도와 전송선로의 길이를 알아보았다. 제작된 PCB보드에서 FPGA의 출력 핀에서 출력포트 사이의 전송선로 길이는 13cm이며 확장된 테스트용 전송선로 보드의 길이는 30cm, 60cm, 120cm이다. 그러므로 전송선로의 길이를 13cm, 43cm, 73cm, 133cm간격으로 측정하였으며, 데이터 전송특성에 대한 클럭 주파수는 100MHz, 50MHz, 100MHz, 125MHz, 150MHz로 나누어 측정하였다. 데이터 전달 특성에서 125Mbps까지는 불가능 하지만 전송선로의 길이가 30cm일 경우 최대 100Mbps까지 안정하게 데이터를 전달할 수 있었다.
본 논문은 MB-OFDM UWB 시스템에 적용할 수 있는 직접 변환 방식용 하향 주파수 변환기 구조를 제안한다. 제안하는 주파수 변환기 구조는 $3\~5\;GHz$ 광대역 입력 매칭을 하기 위해 일반적으로 CMOS로 구성된 트랜스컨덕턴스 회로를 사용하지 않고, 저항을 사용하였다. 하향 주파수 변환기는 $0.18\;{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였으며, 측정 결과 3개의 UWB 채널에 대하여 최소 +3 dB의 주파수 변환 이득과 각각 3 dB 이하의 게인 평탄도를 보이며, 1.8 V dc Power supply에서 0.89 mA를 소비한다.
IEEE 802.11n 기반 무선 LAN과 IEEE 802.16e 기반 Mobile WiMAX에 적용할 수 있는 이중모드 직접 변환 수신기를 $0.13\;{\mu}m$ RF CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 설계된 직접 변환 수신기는 2.3-2.7 GHz의 주파수 범위에서 동작을 한다. 저잡음 증폭기에 Current Steering 기술을 사용하여 전체 이득의 크기를 3 단계로 조절이 가능하게 하였다. 플리커 잡음 영향을 낮추기 위해 믹서에 Current Bleeding 기술을 사용하였다. 믹서 LO를 위한 I/Q 위상 신호 발생을 위해 주파수 2-분주회로를 포함하였다. 제작된 직접 변환 수신기는 1.4V의 공급 전원에서 LO 버퍼를 포함하여 56 mA를 사용하며, 32 dB의 전력이득과 4.8dB의 잡음지수, 그리고 +6 dBm의 출력 $P_{1dB}$를 가진다.
본 논문에서는 초고속 정보통신망에 이용할 수 있는 이동수신 시스템 단말기의 RF 핵심부품인 안테나, 저잡음 증폭기, 혼합기, VCO와 베이스밴드 처리부에서의 변복조 시스템을 연구하였다. 고속 디지털 통신을 행하는 경우, 안테나의 대역폭과 멀티패스에 의해 생기는 선택성 페이딩이 커다란 문제가 될 수 있는 데 이를 해결하기 위한 방안으로 루프구조의 자계 안테나 특성을 갖는 광대역 소형 MSA(Microstrip Antenna)를 설계 제작하였다. 2단 저잡음 증폭기는 잡음 특성이 우수한 NE32584C를 사용하여 첫단에서 0.4dB 이하의 잡음지수를 갖도록 최적화 하였으며, 두 번째 단은 충분한 이득을 얻을 수 있도록 설계하였다. 그 결과 전체 잡음 지수는 중심 주파수에서 약 0.5dB, 이득은 39dB를 얻었다. 분포형 주파수 혼합기는 Dual-Gate GaAs MESFET를 사용하여 입력단에 하이브리드를 사용하지 않고 10dB 이상의 LO/RF 분리도를 얻었고, 회로의 크기를 최소화하였다. 또한, 선형적인 혼합 신호를 출력하여 베이스밴드에서의 신호왜곡을 감소 시켰으며, 주파수 혼합작용과 증폭작용이 동시에 이루어지므로 변환이득을 얻을 수 있고 분포형 증폭이론을 적용하여 광대역특성을 갖도록 설계하였다. VCO(voltage control oscillator)의 설계는 대신호 해석을 통한 발진기 이론을 도입하여 비교적 안정된 신호를 출력할 수 있도록 설계 제작하였다. 베이스밴드 처리부의 변복조 시스템은 선호의 대역폭을 넓히고 내잡음 간섭성 등에 우수한 방식으로 알려져 있는 DS/SS(Direct Sequence/spread Spectrum) 방식의 시스템 설계이론을 적용하였다. 본 연구에서는 BER 특성이 우수하고 고속 디지털 신호처리에 유리한 DQPSK 변/복조방식을 채택하였으며 PN 부호 발생기는 m-계열 부호를 출력하도록 하였다.
본 논문에서는 일반적인 six-port 수신기의 한 구성 성분인 BPSK 수신기와 반사형 위상 천이기를 이용하여 QPSK 신호를 복조하는 방법을 제안, 검증하고자 한다. 기존의 일반적인 곱셈 혼합 방식이나 덧셈 혼합 방식의 I/Q 복조기는 혼합기부터 parallel-to-serial 변환기까지 I/Q 경로가 분리되어 있다. 본 논문에서는 I/Q baseband 신호 경로의 분리가 없는 새로운 I/Q 복조기를 제안한다. 이는 일반적인 수신기에 비하여 baseband 경로의 회로 크기와 전력 소모를 반으로 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 데이터 복조 후 parallel-to-serial 변환기가 사용될 필요가 없다. 설계된 복조기 모듈은 L-band 반송파 주파수의 데이터 율 20 Mbps까지의 QPSK 변조 신호를 성공적으로 복조하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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