• 한국전자파학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.335-344
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• 2004

본 논문에서는 저 위상잡음 특성을 갖는 Ka-band 위 성 중계 기용 국부발진기 의 우주인증모델(EQM)을 개발하였다. 국부발진기의 루프대역 밖의 위상잡음을 개선하기 위하여 유전체 공진기와 결합하는 마이크로스트립 라인을 고임피던스 인버터로 설계하여 전압제어 발진기를 설계하였다. 또한 기구물의 구조해석 및 기판의 열해석이 수행되었으며 설계된 우주인증모델의 국부발진기는 전기적 시험 및 환경시험을 거쳐 EQM 수준의 Ka-band용 위성중계기에 탑재되었다. 제작된 국부발진기는 52 ㏈c 이상의 고조파 억압특성을 가지고 있으며 1.3 W 이하의 낮은 전력을 요구한다. -15∼+$65^{\circ}C$의 온도변화에서 위상잡음은 -101.33 ㏈c/Hz ⓐ10 KHz와 -114.33 ㏈c/Hz ⓐ100 KHz의 우수한 특성을 나타내며 출력전력은 14.0$\pm$0.17㏈m을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.1083-1089
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• 2007

본 논문에서는 무선 통신 기기의 주요 부품인 VCO(Voltage Controled Oscillator)의 고조파 특성을 개선시키기 위하여 CMRC(Compact Microstrip Resonant Cell) 구조를 이용한 여파기를 공진기 후단에 적용하였다. CMRC 여파기는 PBG, DGS 등 다른 여파기에 비하여 그 크기가 소형일 뿐 아니라 제작이 용이한 장점을 가지고 있다. 본 논문에서 제안한 CMRC를 이용한 VCO의 2차 고조파 특성은 -42.83 dBc, 위상 잡음 특성은 100 kHz offset에서 -95.83 dBc/Hz이었다. CMRC를 공진기 후단에 연결하는 것이 CMRC를 공진기로 이용하는 것보다 2차 고조파 특성은 약 15.73 dB, 위상 잡음은 약 31.13 dB 개선되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.1147-1158
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• 2008

본 논문에서는 SPD(Sampling Phase Detector) 소자를 위상검출기로 사용하여, 기준 신호원 700 MHz SAW(Surface Acoustic Wave) 발진기에 16.8 GHz의 VTDRO(Voltage Tuned Dielectric Resonator Oscillator)를 안정화하는 위상 고정 회로를 설계하였다. 이러한 위상 고정 방법은 루프 필터만으로 직접적으로 위상 고정할 경우 잠금 시간(lock time)의 문제로, 루프 필터뿐만 아니라 구형파의 시변하는 전류원을 사용 위상 고정하게 된다. 이러한 구동 회로와 루프 필터는 서로 상관 관계가 있어, 이의 체계적인 조정을 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 구동 회로와 루프 필터의 체계적인 설계 방법을 제시하였다. 제작된 PLDRO(Phase Leered DRO)는 안정된 16.8 GHz의 중심 주파수에서 약 6.3 dBm의 출력 전력을 갖고, 위상 잡음은 100 kHz offset에서 -101 dBc/Hz 성능을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1652-1656
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• 2014

본 논문에서는 차량 충돌 방지 레이더 시스템 응용을 위하여 중심 주파수가 77 GHz인 도파관 (waveguide) 전압조정 발진기 (VCO, voltage controlled oscillator)를 구현하였다. 구현된 도파관 전압 조정 발진기는 GaAs 기반의 건다이오드 (Gunn diode)와 버랙터 다이오드 (varactor diode), 도파관 천이기 (waveguide transition), 저역 통과 필터(LPF, low pass filter) 및 공진기 (resonator) 기능을 동시에 수행하는 다이오드의 바이어스 (bias) 포스트 (post)로 구성되어진다. 77 GHz 신호는 동공 (cavity)을 38.50 GHz에서 발진하도록 설계하여 2체배된 신호를 사용하였으며 WR-12에서 WR-10으로 천이되어 출력된다. 도파관 천이기는 77 GHz의 중심주파수에서 1.86 dB의 삽입손실(insertion loss)과 -30.22 dB의 입력반사계수 (S11, input reflection coefficient) 특성을 갖는다. 제작된 도파관 전압조정 발진기는 870 MHz의 대역폭 (bandwidth)과 12.0 dBm ~ 13.75 dBm의 출력 전력 특성을 나타내었다. 위상잡음 특성은 1 MHz 오프셋 (offset)에서 -100.78 dBc/Hz의 우수한 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권9호
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• pp.62-71
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• 2002

본 논문에서는 용량형 압력센서의 비선형성 문제를 해결하기 위한 적분형 C-V 변환기를 제안하였다. 이 변환기는 스위치 커패시터 적분기와 스위치 커패시터 차동증폭기로 구성되어 있으며 인가된 압력에 반비례하는 센서용량을 전압으로 변환하여 선형적으로 출력한다. 제안된 적분형 C-V 변환기는 PSPICE 시뮬레이션에서 초기 전극간격의 90%에 해당하는 큰 변위에 대해서 0.01%/FS 이하의 매우 낮은 비선형도와 오프셋 용량 및 기생용량에 둔감한 우수한 특성을 보였다. 또한 센서신호처리의 필수기능인 오프셋 보정 및 이득조정이 적분형 C-V 변환기에서 용이하게 구현됨을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권6호
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• pp.497-504
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• 2021

본 논문에서는 항공기가 편대 비행 중에 발생되는 수신잡음에 대한 개선 방안을 연구하였다. 항공기의 통신 장비는 내/외부통신의 기능을 담당하기에 비행 임무 수행과 안전에 있어서 매우 중요하기 때문에 잡음이 없고 깨끗한 통신 품질과 송/수신 기능이 구현이 요구된다. 따라서 수신잡음 현상에 대해서 FTA 분석 및 고장탐구를 수행하였고, 수신잡음에 영향을 주는 인터컴의 내부 잡음 및 송신 끊김 현상이 식별되었다. 인터컴의 다중 접지를 단일 접지로 변경하고 DC Offset 전압을 필터링하는 개선된 방안을 적용하였다. 이를 통해 편대 비행 시 수신잡음 저감을 통하여 항공기 통신 시스템의 품질을 향상시켰으며, 지상 및 비행 시험의 결과로도 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.2395-2402
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• 2013

본 논문에서는 40MHz의 대역폭과 개선된 선형성을 가지는 active-RC channel selection filter (CSF)가 제안된다. 제안되는 CSF는 5차 butterworth 필터로써 한 단의 1차 low pass 필터와 두 단의 biquad 기반의 2차 low pass 필터, 그리고 DC offset 제거를 위한 DC 피드백 회로로 구성된다. CSF의 선형성을 개선하기 위해 스위치로 사용되는 MOSFET의 body를 source 노드로 연결한다. 설계된 CSF의 대역폭은 10MHz, 20MHz, 그리고 40MHz로 선택될 수 있으며, 전압 이득은 0dB에서 24dB까지 6dB의 단위로 조정된다. 제안된 CSF는 1.2V 40nm의 1-poly 8-metal CMOS 공정에서 설계된다. 설계된 CSF가 40MHz의 대역폭과 0dB의 gain을 가질 때, OIP3는 31.33dBm이고 in-band ripple은 1.046dB, IRN는 39.81nV/sqrt(Hz)로 시뮬레이션 검증되었다. CSF의 면적과 전력소모는 각각 $450{\times}210{\mu}m^2$와 6.71mW 이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1167-1172
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• 2013

본 논문에서는 하나의 트랜지스터로 발진과 주파수 혼합이 동시에 이루어지는 self-oscillating-mixer(SOM) 방식을 적용하여 높은 변환 이득을 갖는 X-band 도플러 레이더를 설계하였다. SOM의 위상 잡음 특성을 향상시키기 위하여 ${\lambda}/2$ slotted square patch resonator(SSPR) 공진기를 제안하였으며, 동일 주파수에서 기존 공진기에 비해 50 %의 면적 감소와 175.4의 높은 Q값을 이루었다. 제작된 SOM은 저 전력 시스템을 구현하기 위해 1.7 V의 낮은 바이어스 전압을 인가해 주었으며, 높은 변환 이득을 위하여 트랜지스터의 pinch-off voltage 근처를 동작점으로 설정하였고, 변환 이득이 최대가 되도록 최적화 하였다. 제안된 SOM의 출력 파워는 10.65 GHz에서 -3.16 dBm으로 측정되었으며, DC Power consumption은 7.65 mW로 상대적으로 작은 전력을 소모한다. 또한, 9.48 dB의 높은 변환 이득 특성과 100 kHz offset에서 -90.91 dBc/Hz의 위상 잡음 특성을 나타내며, 이때 성능지수(FOM)는 -181.8 dBc/Hz 으로 다른 SOM에 비해 7 dB 이상 개선되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.691-699
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• 2012

본 논문에서는 유전체 공진기와 마이크로스트립 라인 간의 결합 구조를 개선시켜 저위상 잡음을 갖는 전압제어 유전체 공진기 발진기(Vt-DRO: Voltage-tuned Dielectric Resonator Oscillator)를 설계, 제작하였다. 설계된 발진기는 유전체 공진기, 위상천이기, 증폭기로 구성된다. 발진기의 위상 잡음은 공진기의 군지연과 밀접하게 관계되며, 이러한 관계를 수식적으로 도출하고, 이를 예측하는 방법을 제안하였다. 유전체 공진기와 마이크로스트립 라인간의 결합 구조를 조정하여 약 53 nsec의 높은 군지연을 갖도록 설계하였다. 각 부의 측정은 측정의 편의성을 위해 웨이퍼 프로브를 이용하였으며, 이를 위하여 각 부의 입출력 포트를 CPW(Coplanar Waveguide)로 설계하였다. 각 부를 연결하여 측정한 S-파라미터는 개루프 발진 조건을 만족하였다. 설계된 개루프의 입출력을 연결하고 폐루프로 구성하여 전압 제어 유전체 공진기 발진기를 구현하였다. 측정 결과, 5.3 GHz의 발진 주파수에서 위상 잡음은 수식으로부터 도출한 값과 근사한, 100 kHz offset 주파수에서 -132.7 dBc/Hz를 얻었다. 이때 출력 전력은 약 4.5 dBm, 전기적 주파수 조정 범위는 0~10 V의 조정 전압에서 약 5 MHz를 보였다. PFTN-FOM(Power Frequency Tuning Normalized Figure of Merit)은 약 -31 dB를 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.570-579
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• 2009

본 논문에서는 개루프 설계 방법을 이용하여, 전기적주파수조정범위가 확장된 전압제어유전체공진기발진기(Vt-ORO: Voltage-tuned Dielectric Resonator Oscillator)를 설계하였다. 설계된 전압제어유전체공진기발진기는 공진부, 증폭부, 위상천이부로 구성하였다. 발진조건을 만족하기 위하여, 각 부에서의 크기와 위상을 결정하였다. 각 부를 연결하여 측정한 S-피라미터는 개루프 발진조건을 만족하였다. 또한, 측정된 개루프의 군지연(group delay)로부터 전기적주파수조정범위(electrical frequency tuning-range)를 수식으로 도출하였다. 이와 같이 설계된 개루프의 입출력을 연결하고 폐루프로 구성하여 전압제어유전체공진기발진기를 구현하였다. 그 결과, 0$\sim}$10 V의 조정전압으로 중심주파수 5.3 GHz에서 전기적주파수조정범위는 수식으로 도출한 값과 근사한 82 MHz를 얻었고, 이는 선형적인 변화를 보였다. 이 때, 위상잡음은 100 kHz offset에서 -104${\pm}$1 dBc/Hz, 출력전력은 5.86${\pm}$1 dBm로 평탄함을 보였다.