• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.17-24
• /
• 2014

본 논문에서 2개의 다른 특성을 갖는 FM 안테나들을 사용할 수 있도록 자동 변환 매칭 네트워크를 갖는 CMOS FM 수신기 프론트엔드 구조를 제안하였고 이를 65nm CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 제안된 FM 수신기는 높은 주파수 선택 특성을 갖는 임베디드 안테나를 사용 시 FM 전체 주파수 밴드에서 일정한 수신감도를 유지하기 위해서 저 잡음 증폭기의 입력 매칭 회로의 공진 주파수를 채널 주파수에 따라 가변이 가능하도록 구현하였다. 구현된 FM 프론트엔드의 시뮬레이션 결과는 약 38dB 전압이득, 2.5dB 이하의 잡음 지수 특성, -15.5dBm의 IIP3 선형성 특성을 보이고 1.8V 전원에 3.5mA 전류를 소모한다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.117-122
• /
• 2006

본 논문에서는 MB-OFDM 방식의 초광대역 시스템 응용을 위한 단일 단 cascode 구조의 CMOS 저잡음증폭기를 설계하였다. 광대역 ($3.1GHz\~4.9GHz$) 입력 매칭은 칩 면적과 잡음지수를 줄이기 위해 간단한 대역 통과 필터를 사용하여 수행하였다. $0.18{\mu}m$ CMOS 공정변수를 사용하여 모의실험 한 결과, 설계된 증폭기는 9.7dB의 최대 이득, $2.1GHz\~7.1GHz$의 3dB 대역폭, 2dB의 최소잡음지수, -2dBm의 IIP3, -11.8dB 이하의 입력 반사 손실 특성을 보이며, 1.8V 공급 전원전압에 25.8mW의 전력을 소모한다. 칩면적은 패드를 포함해서 $0.74mm^2$이다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제4권3호
• /
• pp.183-189
• /
• 2009

본 논문에서는 광대역 신호를 수신할 수 있는 혼성변환 방식의 RF 전단부 구조를 제안하고 이의 타당성을 설계, 제작 및 실험을 통하여 검증하였다 제안한 혼성변환 방식의 RF 전단부는 상향변환 블럭을 적용하여 광대역 수신시 고조파 변환 및 영상신호 변환에 의해 발생되는 기존 RF 전단부의 성능 저하 문제를 개선했으며, 부고조파 혼합기에서 대역폭이 증가되는 원리를 적용하여 광대역 LO 신호의 구현을 위해 여러개의 국부발진기를 사용하는 기존 RF 전단부 구조들의 복잡도 문제를 개선하였다 제작한 회로들은 실험 결과 도출한 설계 규격을 만족하였고 RF 전단부 또한 80 dB 이상의 이득, 60 dB 이하의 잡음지수, 최소 이득조건에서 -50 dBm 이상의 IIP3 특성으로 목표 규격을 만족하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권11호
• /
• pp.1098-1103
• /
• 2013

본 논문은 직렬 RLC 정합과 저항 궤환 회로를 이용하여 설계한 중심 주파수 8 GHz를 갖는 저잡음 증폭기를 제안한다. 제안하는 LNA는 입력 정합에 Degenerate inductor를 사용하여 $S_{21}$이 넓은 대역폭을 지니고 있고, 병렬로 구성된 회로를 직렬 공진 회로로 변환함으로써 입력 정합 회로를 등가회로로 축약하여 해석을 하였다. 저항 궤환 회로와 입력 RLC 정합이 모두 사용되어 제안하는 LNA는 최대 8.5 dB의 $S_{21}$(-3 dB 대역폭은 약 3.5 GHz), 잡음 지수로 5.9 dB, IIP3로는 1.6 dBm 값을 가지며, 1.2 V에서 7 mA를 소모한다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제16권7호
• /
• pp.681-689
• /
• 2005

본 논문에서는 IEEE 802.15.3a의 초광대역(Ultra Wideband: UWB) 시스템용 직접 변환 혼합기를 설계 및 제작하였다. 직접 변환 방식을 사용하는 UWB 혼합기는 dc offset, 2차 고조파 왜곡 등을 발생시키는데, 이 문제를 해결하기 위해 역병렬 다이오드 쌍을 이용하였다. 본 논문에서는 $3.1\~4.8$ GHz 동위상 전력분배기와 $1.5\~2.4$ GHz 광대역 $45^{\circ}$ 위상 분배기 설계를 위하여 결합선로를 이용한 새로운 월킨슨 분배기를 제안하였다. 역병렬 다이오드 구조와 광대역 소자를 이용한 혼합기의 제작 결과는 주파수 변환 손실이 약 18 dB, input third order intercept point($IIP_3$)는 약 15 dBm, 그리고 1-dB gain compression point($P_{1dB}$)는 2 dBm으로 측정되었다. I/Q 출력 양단 간의 전력오차는 0.5 dB, 그리고 위상오차는 ${\times}3^{\circ}$를 지닌 초광대역 쿼드러쳐 혼합기로 동작하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.101-109
• /
• 2006

본 논문은 광대역, DC to 40 GHz 5-bit MMIC 디지털 감쇠기의 설계 및 측정 결과를 나타내었다. 초광대역 감쇠기는 종래의 Switched-T 감쇠기에 전송 선로를 추가하고 전송 선로의 파라미터를 최적화하여 구현되었다. 고주파에서의 정확한 성능 예측을 위해 Momentum 시뮬레이션을 설계에서 수행하였고, 몬테 카를로 해석법을 적용하여 MMIC 공정 변동에 대한 성능의 안정성을 검증하였다. 감쇠기는 $0.15\;{\mu}m$ GaAs pHEMT 공정을 이용하여 제작하였다. 이 감쇠기는 1 dB의 해상도와 총 23 dB의 감쇠 동작 범위를 가진다. 전체 감쇠 범위와 40 GHz의 대역폭에서 높은 감쇠 정확도를 얻었으며, 20 GHz에서 6 dB 이하의 참조 상태 삽입 손실을 가진다. 전체 감쇠 상태와 주파수 범위에서 감쇠기의 입력단과 출력단 반사 손실은 14 dB 이상이다. 감쇠기의 IIP3는 33 dBm으로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제15권7호
• /
• pp.713-721
• /
• 2004

본 논문은 InGaP/GaAs HBT를 사용하여 5.4㎓ 대역의 고성능 저잡음 증폭기를 제안하였다. 기존에 InGaP/GaAs HBT는 고전력 증폭기 설계에 주로 사용되어 왔으나, 최근 RF 단일칩화를 위한 소자로 인식되고 있다. 이에 InCaP/GaAs HBT 소자를 이용한 저잡음 증폭기 설계에 대한 연구가 선행되어야 하며, 본 논문에서는 InGaP/GaAs HBT의 우수한 선형성 특성과 잡음 특성을 이용하여 뛰어난 성능의 저잡음 증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 저잡음 증폭기는 높은 Q의 나선형 인덕터와 MIM 형태의 캐패시터 등의 수동 소자와 능동 소자가 모두 한 칩에 집적화 되어 입출력 패드와 함께 0.9${\times}$0.9$\textrm{mm}^2$의 면적에 집적화 되었다. 제안된 저잡음 증폭기는 최적의 동작점을 선택해 이득과 잡음 지수를 최적화하였으며, 더불어 우수한 선형성을 얻을 수 있었다. 측정결과 제작된 저잡음 증폭기는 13㏈의 이득과 2.1㏈의 우수한 잡음 지수를 보였으며, IIP3 5.5㏈m의 우수한 선형성이 측정되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제45권4호
• /
• pp.86-93
• /
• 2008

2.4 GHz 대역 완전차동 직접변환 수신기를 위한 저전력, 저잡음, 고선형성을 가지는 새로운 구조의 하이브리드 발룬(Hybrid Balun) 회로를 제안한다. 제안된 하이브리드 발룬은 수동형 트랜스포머(Passive Transformer)와 손실 보상용 보조 증폭기(Loss-compensating Auxiliary Amplifiers)로 구성된다. 트랜스포머와 보상용 증폭기 사이의 신호의 분리와 결합에 대한 설계 이슈들을 제시하였다. $0.18{\mu}m$ 공정으로 제작된 하이브리드 발룬은 수동형 발룬에 비해 2.4 GHz 대역에서 이득은 2.8 dB 높고 잡음지수는 1.9 dB 낮으며, 측정된 IIP3는 +23 dBm 이다. 전체 전력소모는 1.2 V 전원 전압에서 0.67 mA로서 저전력으로 구현되었다. 하이브리드 발룬 기술을 적용하여 설계된 무선센서노드용 CMOS 직접변환 수신기는 수동형 발룬을 사용했을 때 비해 0.82 mW의 추가 전력소모만으로 전체 잡음 지수를 현저히 낮출 수 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.17-23
• /
• 2007

본 논문에서는 차세대 항공 데이터 통신에 사용되는 VDR(VHF Data Radio)의 물리계층을 국제규격에 만족하도록 설계하였다. VDR의 주파수 대역은 117.975~137MHz이고, CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 다중 접속방식, D8PSK(Differential Eight Phase Shift Keyed), 25kHz의 채널 대역폭을 사용한다. VDR의 성능 요구 조건인 인접 채널 분리, 수신감도, 혼변조, 수신기의 동작영역, 송신기의 선형성, 불요 방사 전력을 선형 및 비선형 시뮬레이션을 통해 분석 하고, 제작을 위한 방향을 제시하였다. 설계 결과 송신부는 Po1dB보다 5dB 낮은 점에서 사용해야하고, 중간 주파수를 45MHz 선정하여 스퓨리어스 발생을 억제해야한다. 수신부는 잡음지수 4.5dB, Es/No 27.52dB로 설계 되었고, 혼변조 성분을 최소화하기위해 저 잡음 증폭기의 IIP3를 +10dBm 이상을 사용하고, 혼합기의 절연특성이 30dB이상이 되어야한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권6A호
• /
• pp.697-704
• /
• 2004

본 논문에서 0.5$\mu\textrm{m}$ GaAs MESFET을 이용하여 5GHz대 무선랜에 사용 가능한 MMIC 가변이득 저잡음 증폭기를 설계 및 제작하였다. 이득과 잡음성능이 우수한 증가형 GaAs MESFET과 선형성이 좋은 공핍형 MESFET 조합의 캐스코드 구조로 저잡음 증폭기를 설계하기 위하여 Turlington의 점근선법을 이용하여 MESFET의 비선형 전류 전압특성에 대한 거동 모델 방정식을 도출하였다. 이로부터 캐스코드 증폭기의 공통 소오스 FET는 4${\times}$50$\mu\textrm{m}$ 크기의 증가형 MESFET으로 공통 게이트 FET는 2${\times}$50$\mu\textrm{m}$ 크기의 공핍형 MESFET으로 설계하였다. 제작된 가변이득 저잡음 증폭기의 잡음지수는 4.9GHz에서 2.4dB, 가변 이득범위는 17dB이상, IIP3는 -4.8dBm이며, 12.8mW의 전력을 소비하였다.