• 제목/요약/키워드: Minimum noise figure

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전류 재사용 기법을 이용한 저전력 CMOS LNA 설계 (Design of Low Power CMOS LNA for using Current Reuse Technique)

  • 조인신;염기수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.1465-1470
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    • 2006
  • 본 논문에서는 단거리 무선 통신의 새로운 국제 표준으로 부상하고 있는 2.4 GHz ZigBee 응용을 위한 저전력 CMOS LNA(Low Noise Amplifier)를 설계하였다. 제안한 구조는 전류 재사용 기법을 이용한 2단 cascade구조이며 회로의 설계에서 TSMC $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였다. 전류 재사용단은 두 단의 증폭기 전류를 공유함으로써 LNA의 전력 소모를 적게 하는 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 LNA설계 과정을 소개하고 ADS(Advanced Design System)를 이용한 모의실험 결과를 제시하여 검증하였다. 모의실험 결과, 1.0V의 전압이 인가될 때 1.38mW의 매우 낮은 전력 소모를 확인하였으며 이는 지금까지 발표된 LNA 중 가장 낮은 값이다. 또한 13.83dB의 최대 이득, -20.37dB의 입력 반사 손실, -22.48dB의 출력 반사 손실 그리 고 1.13dB의 최소 잡음 지수를 보였다.

밀리미터파 응용 시스템 설계를 위한 RF 소신호 주파수 특성 시뮬레이션 (RF Small-Signal Frequency Simulations for the Design of Millimeter-wave Application Systems)

  • 손명식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.217-221
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    • 2011
  • GaAs 나 InP 기반의 HEMT(High Electron Mobility Transistor)들은 우수한 마이크로파 및 밀리미터파 주파수 특성 및 이에 따른 우수한 저잡음 특성을 가지고 있다. GaAs 기반 MHEMT(Metamorphic HEMT)는 InP 기반의 HEMT에 비해 비용 측면에서 커다란 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 마이크로파 및 밀리미터파 응용 시스템에 필수적인 MHEMT의 RF 특성을 예측 평가하기 위하여 MHEMT의 RF 소신호 특성 회로를 시뮬레이션하고 분석하였다. 본 논문에서의 시뮬레이션을 통한 RF 소신호 주파수 분석은 MHEMT를 이용한 밀리미터파 응용 시스템 설계에 도움을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

Tower Mount LNA 장착에 따른 CDMA PCS 기지국의 역방향 성능 분석 (Performance Analysis of 1.8GHz CDMA 1x Reverse Link including Tower Mount LNA)

  • 박상현;최영완;윤영상;장재선
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2003년도 하계학술대회
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    • pp.143-148
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    • 2003
  • In this paper, we focused on the performance of reverse link in 1.8GHz CDMA 1x system including the Tower-Mount LNA in an urban environment. In order to study the benefit of TMLNA, Hata model is used and the effects of multiple cells are considered. Cell coverage extension ratio is proportional to the increased gain of TMLNA in CDMA cell site. However the cell coverage is not extended even if the noise figure of TMLNA is reduced in an urban area. When typical RSSI is between -70dBm and -80dBm, the increased gain and the reduced NF of TMLNA are not impact to the pole capacity of cell site. Namely, the benefit of TMLNA in an urban area is not the problem of capacity but the proble of sensitivity. The results are also shown that reverse link $E_b/N_o$ is improved by minimum 5dB and BER is lower than $10^{-6}$.

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Hot Carrier 현상에 의한 Bulk DTMOS의 RF성능 저하 (The RF performance degradation in Bulk DTMOS due to Hot Carrier effect)

  • 박장우;이병진;유종근;박종태
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권2호
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    • pp.9-14
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    • 2005
  • 본 논문에서는bulk dynamic threshold voltage MOSFET(B-DTMOS)와 bulk MOSFET(B-MOS)에서 hot carrier 현상으로 인한 RF 성능 저하를 비교하였다. Normal 및 moderate 모드에서 B-DTMOS의 차단주파수 및 최소잡음지수의 열화가 B-MOS 소자 보다 심하지 않음을 알 수 있었다. 실험 견과로부터 hot carrier에 의한 RF 성능 저하가 DC 특성 열화 보다 심함을 알 수 있었다. 그리고 처음으로 hot carrier 현상으로 인한 B-DTMOS 소자의 RF 전력 특성 저하를 측정하였다.

레이더용 다중채널 수신기 설계 및 제작에 관한 연구 (The Design and fabrication of Multi Channel Receiver for Radar System)

  • 이기홍;김완식;김계국
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.131-136
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    • 2011
  • 본 논문에서는 레이더용 다중채널 수신기를 제작하였다. 설계된 다중채널 수신기는 주파수 X-대역에서 8개의 동일 특성을 갖는 신호를 수신할 수 있으며, 80[dB]이상의 높은 수신 동적 특성을 갖는다. 또한 직접 수신처리를 위해 2개의 디지털복조처리기가 내장된 일체형이므로 수신경로의 손실을 최소화하였고, 자체점검 기능을 부여하여 시스템의 안정성을 확보하였다. 다중채널 수신기의 성능으로는 수신 잡음지수 19[dB], 수신이득 20${\pm}$2[dB], 수신 경로상의 크기와 위상 차이는 각각 ${\pm}$2[dB], $10^{\circ}$이하를 갖는다.

A Millimeter-Wave LC Cross-Coupled VCO for 60 GHz WP AN Application in a 0.13-μm Si RF CMOS Technology

  • Kim, Nam-Hyung;Lee, Seung-Yong;Rieh, Jae-Sung
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제8권4호
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    • pp.295-301
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    • 2008
  • Recently, the demand on mm-wave (millimeter-wave) applications has increased dramatically. While circuits operating in the mm-wave frequency band have been traditionally implemented in III-V or SiGe technologies, recent advances in Si MOSFET operation speed enabled mm-wave circuits realized in a Si CMOS technology. In this work, a 58 GHz CMOS LC cross-coupled VCO (Voltage Controlled Oscillator) was fabricated in a $0.13-{\mu}m$ Si RF CMOS technology. In the course of the circuit design, active device models were modified for improved accuracy in the mm-wave range and EM (electromagnetic) simulation was heavily employed for passive device performance predicttion and interconnection parasitic extraction. The measured operating frequency ranged from 56.5 to 58.5 GHz with a tuning voltage swept from 0 to 2.3 V. The minimum phase noise of -96 dBc/Hz at 5 MHz offset was achieved. The output power varied around -20 dBm over the measured tuning range. The circuit drew current (including buffer current) of 10 mA from 1.5 V supply voltage. The FOM (Figure-Of-Merit) was estimated to be -165.5 dBc/Hz.

레이더용 다중채널수신기 설계 (The Design of Multi Channel Receiver for Radar Systems)

  • 이기홍;김완식;김계국
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2010년도 제42차 하계학술발표논문집 18권2호
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    • pp.203-207
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    • 2010
  • 본 논문에서는 레이더용 다중채널 수신기의 설계 및 제작 그리고 측정 결과를 소개한다. 설계된 다중채널 수신기는 주파수 X-대역에서 8개의 동일 특성을 갖는 신호를 수신 할 수 있으며, 80[dB]이상의 높은 동특성을 갖는다. 또한 직접수신처리를 위해 2개의 디지털복조처리기가 내장된 일체형이므로 수신경로의 손실을 최소화하였고, 자체점검 기능을 부여하여 시스템의 안정성을 확보하였다. 다중채널 수신기의 성능으로는 수신이득 $14{\pm}2[dB]$, 수신 잡음지수 19[dB], 수신 경로상의 크기와 위상 차이는 각각 ${\pm}2[dB]$, $10^{\circ}$이하를 갖는다.

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IEEE 802.11a 규격을 만족하는 5GHz 대역 무선 랜용 RF 모듈의 설계, 제작과 성능 평가 (Design, fabrication, and evaluation of RF module in compliance with the IEEE 802.11a standard for 5GHz-band Wireless-LAN applications)

  • 권도훈;김영일;이성수;박현철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권3C호
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    • pp.248-255
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    • 2002
  • IEEE 802.11a 무선 랜 규격을 만족하는 RF 송수신기를 모듈의 형태로 제작하고 성능을 평가하였다. 주파수 변환 방식은 520MHz의 중간 주파수를 갖는 헤테로다인 구조를 채택하였다. 측정 결과 수신기는 잡음지수 5dB, 최대 이득 70dB, 그리고 61dB의 넓은 입력 동작 범위를 얻었다. 또한 중간 주파수 대역의 채널 선정 필터는 SAW 필터를 채용하여 채널간의 간섭 잡음을 최소화하였다. 송신기는 규격에 정의된 정격 출력을 만족하는 동시에 34dBm의 출력 P1dB를 가져 낮은 대역, 중간 대역에 대해 각각 18dB, 11dB의 출력 여유분을 보유함으로써 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 변조방식의 큰 평균대비 최고 출력 비율에 대응하였다.

MB-OFDM 방식의 UWB 시스템을 위한 CMOS LNA 설계 (Design of a CMOS LNA for MB-OFDM UWB Systems)

  • 이재경;강기섭;박종태;유종근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.117-122
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    • 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.

광대역 RF 전단부 구조에 관한 연구 (Study on the Broadband RF Front-End Architecture)

  • 고민호;표승철;박효달
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.183-189
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    • 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.

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