OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 고속 통신 시스템에 매우 효과적이다. 그러나 OFDM은 단일 반송파 시스템과 달리 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)과 심각한 ICI(Inter Subcarrier Interference) 문제를 갖는다. 특히 ICI는 OFDM 신호들의 부반송파 사이에 직교성을 깨드려 시스템의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 ICI에 대해 좋은 성능을 보이는 WFMT(Wavelet Filtered Multitone) 시스템을 연구하고, 위상 잡음과 반송 주파수 오프셋에 대한 성능 분석한다. WFMT 시스템은 멀티 채널 신호를 생성하고 분석하기 위하여 필터 뱅크 기술과 웨이블렛 이론을 기반으로 한다. 그러므로 WFMT 시스템은 필터 뱅크 시스템의 장점을 유지한다. 이 논문에서는 반송 주파수와 위상 잡음으로 인한 WFMT 시스템과 OFDM 시스템의 ICI와 ISI(Inter Symbol Interference)를 비교한다. 또한, 이 시스템들에서 PAPR 성능과 도플러 효과가 미치는 영향을 수식적으로 분석하고, HPA와 위상 잡음, 도플러 효과가 시스템에 존재할 때 각 시스템들의 BER 성능을 보인다.
A 4${\times}10^{19}cm^{3}$ carbon-doped base AlGaAs/GaAs HBY was grown using carbontetracholoride(CCl$_4$) by atmospheric pressure MOCVD. Abruptness of emitter-base junction was characterized by SIMS(secondary ion mass spectorscopy) and the doping concentration of base layer was confirmed by DXRD(double crystal X-ray diffractometry). Mesa-type HBTs were fabricated using wet etching and lift-off technique. The base sheet resistance of R$_{sheet}$=550${\Omega}$/square was measured using TLM(transmission line model) method. The fabricated transistor achieved a collector-base junction breakdown voltage of BV$_{CBO}$=25V and a critical collector current density of J$_{O}$=40kA/cm$^2$ at V$_{CE}$=2V. The 50$\times$100$\mu$$^2$ emitter transistor showed a common emitter DC current gain of h$_{FE}$=30 at a collector current density of JS1CT=5kA/cm$^2$ and a base current ideality factor of ηS1EBT=1.4. The high frequency characterization of 5$\times$50$\mu$m$^2$ emitter transistor was carried out by on-wafer S-parameter measurement at 0.1~18.1GHz. Current gain cutoff frequency of f$_{T}$=27GHz and maximum oscillation frequency of f$_{max}$=16GHz were obtained from the measured Sparameter and device parameters of small-signal lumped-element equivalent network were extracted using Libra software. The fabricated HBT was proved to be useful to high speed and power spplications.
본 논문에서는 μspring 패키지의 구조와 제조공정을 소개하고, 전기적 특성을 μBGA와 비교 분석한 결과를 제시하였다. μBGA에서와 같이 μSpring 패키지의 연결선 인덕턴스 값은 기존의 TSOP 패키지의 반 이하로서 월등한 고속 신호 전달 특성을 제공하게 된다. 또한 μSpring CSP 패키지의 경우 가장 열악한 substrate trace를 가진 핀에서도 2.9nH로 평가되어, Rambus DRAM module의 인덕턴스 규격 상한 값 4nH에 비하여, 약 25% 정도의 margin을 제공한다. μSpring CSP패키지는 μBGA의 약 50%의 제조 비용으로서 μBGA가 만족시키지 못하는 JEDEC Level 1 규격을 충족시킬 뿐만 아니라, thermal cycle 1000회를 통과하는 높은 신뢰성을 제공하여 강력한 경쟁력을 가진다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제13권2호
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pp.98-107
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2013
This work describes a 13b 100 MS/s 0.13 um CMOS four-stage pipeline ADC for 3G communication systems. The proposed SHA-free ADC employs a range-scaling technique based on switched-capacitor circuits to properly handle a wide input range of $2V_{P-P}$ using a single on-chip reference of $1V_{P-P}$. The proposed range scaling makes the reference buffers keep a sufficient voltage headroom and doubles the offset tolerance of a latched comparator in the flash ADC1 with a doubled input range. A two-step reference selection technique in the back-end 5b flash ADC reduces both power dissipation and chip area by 50%. The prototype ADC in a 0.13 um CMOS demonstrates the measured differential and integral nonlinearities within 0.57 LSB and 0.99 LSB, respectively. The ADC shows a maximum signal-to-noise-and-distortion ratio of 64.6 dB and a maximum spurious-free dynamic range of 74.0 dB at 100 MS/s, respectively. The ADC with an active die area of 1.2 $mm^2$ consumes 145.6 mW including high-speed reference buffers and 91 mW excluding buffers at 100 MS/s and a 1.3 V supply voltage.
본 논문에서는 차세대 항공 관제시스템의 핵심이라고 할 수 있는 ADS-B 지상 감시장비를 소개하고, ADS-B 1090ES 지상국 수신기를 연구하였다. 국제 표준 문서와 기존 제품의 성능을 분석하여 성능과 신뢰성이 보장되는 최적의 규격을 결정하였다. 초단인 RF단은 저전력, 저잡음, 고이득 특성에 적합한 바이어스 회로를 구성하여 설계하였으며, 신호처리부는 수신 악조건 하에서도 최적의 신호처리(복호)가 가능하도록 구성하였다. 또한 최종단이라고 할 수 있는 MCU부는 외부와의 고속 통신을 고려하여 최신의 CPU를 채택하여 구성했으며, 원격제어 통신은 SNMP를 채택하였다. 개발된 수신기는 국내외 기술 기준을 모두 만족하며, 외산 제품보다 성능 면에서 비교 우위에 있는 것으로 판단된다.
현재 전력선 통신은 기술의 발전으로 인하여 고속통신이 가능하게 되었다. 하지만 전력선 통신에 이용되는 전력선은 통신용 배선이 아닌 전력을 실어 나르는 배선이기 때문에 고주파를 전송하다 보면 의도치 않게 무선통신시스템에 영향을 주게 된다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 notch 필터를 이용하여 간섭을 줄이는 연구가 진행되고 있다. 이와는 다르게 Wavelet기반 OFDM 방법을 이용하여 간섭을 줄이는 방법이 사용되고 있다. Wavelet기반 OFDM은 기존의 전력선에서 사용되던 FFT를 이용한 일반적인 OFDM구조를 대신하여 CMFB 필터구조를 이용하여 신호를 생성한다. 이렇게 함으로써, 주파수대 마다 세세하게 신호를 컷 해, 고효율 고속도를 실현하는 방법이다. 이는 깊은 필터 특성을 가져, 유연한 노치필터를 외부 회로 없이 실현할 수 있다는 장점이 있다. 본 논문에서는 Wavelet OFDM 기법을 이용한 전력선 통신 시스템을 설계하고 시뮬레이션 하여 그 결과를 제시하였다.
UWB(Ultra Wideband) 기술은 초고속통신, 고정밀의 위치정보시스템 등을 구현하기 위하여 500 MHz 이상의 광대역 주파수 자원이 요구되고 있다. UWB 신호의 에너지는 DC로부터 수 GHz까지 광대역 특성을 갖기 때문에, 현재 사용되고 있는 통신시스템들과의 간섭에 대한 분석이 필수적이라고 할 수 있지만 아직까지 국내에서 UWB 신호와 Cellular CDMA(Code Division Mutiple Access) 이동통신과 WCDMA(Wideband CDMA)와 간섭에 대한 연구가 이루어지고 있지 않다. 본 논문에서는 임펄스 방식과 DS-CDMA(Direct Sequence-CDMA) 방식의 UWB 신호원과 국내 이동통신 서비스중 Cellular CDMA와 WCDMA의 간섭에 관하여 측정을 하고 분석하였다. 본 논문의 결과로부터, 임펄스 방식에 비해 DS-CDMA방식의 UWB 신호는 이동통신시스템에 간섭효과가 크지 않다는 사실을 얻었다.
본 논문에서는 분산 천이 광섬유를 전송로로 채택한 10 Gbps, 20 Gbps, 40 Gbps 전송 시스템에서의 전력 대칭 MSSI(mid-span spectral inversion)에 의한 보상 정도를 변조된 광 펄스의 다양한 첩 파라미터에 따라 분석하였다. 우선 각각의 전송 속도에서 입력 전력 변화에 따른 수신단에서의 EOP(eye-opening penalty)를 계산하여 수신 성능을 양호하게 유지할 수 있는 최대 입력 전력의 크기를 첩 파라미터에 따라 살펴보았다. 또한 MSSI의 장거리 광대역 WDM 전송 시스템에의 적용 가능성을 확인해 보기 위하여 송신단부터 광 위상 공액기(OPC; optical phase conjugator)가지의 첫 번째 광섬유의 분산 계수 D$_{11}$ 변동에 따른 EOP의 고찰을 통해 수신 성능이 양호하게 유지될 수 있는 송신 과장의 범위를 살펴보았다. 본 논문에서 제안된 최적 펌프 전력 조건을 유지하는 MSSI 방법은 이상 분산(anomalous dispersion) 영역에서 변조 과정을 통해 광 펄스에 인가된 초기 첩이 up-chirp 인 경우보다 down-chirp인 경우에서 더욱 효과적임을 확인할 수 있었고. 장거리 WDM 전송에서 비트율에 따라 3.5 dBm 이상의 비교적 높은 전력으로 수~수 십 nm 이상의 광대역 전송이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.다.
In this study, development of a new LTCC material using non-glassy system was attempted with respect to reducing the fabrication process steps and cost down. Lowering the sintering temperature can be achieved by liquid phase sintering. However, presence of liquid phases usually decrease dielectric properties, especially the quality factor. Therefore, the starting material must have quality factor as high as possible in microwave frequency range. And also, the material should have a low dielectric constant for enhancing the signal propagation speed. Regarding these factors, dielectric constants of various materials were estimated by the Clausius-Mosotti equation. Among them, ZnWO$_4$ was turned out the suitable LTCC material. ZnWO$_4$ can be sintered up to 98% of full density at 105$0^{\circ}C$ for 3 hours. It's measured dielectric constant, quality factor, and temperature coefficient of resonant frequency were 15.5, 74380GHz, and -70ppm/$^{\circ}C$, respectively In order to modify the dielectric properties and densification temperature, B$_2$O$_3$ and V$_2$O$_{5}$ were added to ZnWO$_4$. 40 mol% B$_2$O$_3$ addition reduced the dielectric constant from 15.5 to 12. And the temperature coefficient of resonant frequency was improved from -70 to -7.6ppm/$^{\circ}C$. However, sintering temperature did not change due to either lack of liquid phase or high viscosity of liquid phase. Incorporation of small amount of V$_2$O$_{5}$ in ZnWO$_4$-B$_2$O$_3$ system enhanced liquid phase sintering. 0.lwt% V$_2$O$_{5}$ addition to the 0.6ZnWO$_4$-0.4B$_2$O$_3$ system, reduced the sintering temperature down to 95$0^{\circ}C$ Dielectric constant, quality factor, and temperature coefficient of resonant frequency were 9.5, 16737GHz, and -21.6ppm/$^{\circ}C$ respectively.ively.
OFDM 기반 초고속 통신시스템을 위한 IFFT/FFT 프로세서는 저면적 저전력이면서 데이터 처리량이 높고 프로세싱 지연이 적어야 한다. 따라서, 파이프라인과 병렬처리를 적용한 radix-2k 알고리즘 기반 MDF(multipath delay feedback) 구조가 적합하다. 기존의 MDF 구조에서 입력신호의 워드길이에 비례하여 커지는 피드백 메모리는 면적과 전력소모가 크다. 본 논문에서는 OFDM 응용을 위한 radix-22 MDF IFFT 프로세서의 피드백 메모리 크기 감소 방법을 제안한다. MDF 구조에서 첫 두 스테이지의 피드백 메모리의 크기는 전체 피드백 메모리의 75%를 차지하므로 첫 두 스테이지의 피드백 메모리 크기 감소에 초점을 맞춘다. OFDM 전송에서 IFFT 입력신호는 변조데이터와 파일럿과 널 신호로 구성된다는 특징을 이용하여 변조데이터와 파일럿/널 신호를 각각 부호있는 정수로 매핑하여 입력신호의 워드길이를 감소시키는 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방법이 기존 방법보다 피드백 메모리의 크기를 약 39%까지 감소시킬 수 있음을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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