• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권8호
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• pp.598-609
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• 2003

본 논문에서는 CMOS IF PLL 주파수합성기를 설계하였다. 설계된 주파수합성기는 칩 외부에 LC 공진 회로를 원하는 값에 맞게 바꿈으로써 다양한 중간 주파수에서 동작 가능하다. VCO는 자동진폭조절 기능을 갖도록 설계하여 LC 공진회로의 Q-factor에 무관하게 일정한 진폭의 출력을 발생한다. 설계된 주파수분주기는 8/9 또는 16/17 dual-modulus prescaler를 포함하며, 다양한 응용분야에 적용 가능하도록 외부 직렬데이터에 의해 동작 주파수를 프로그램할 수 있도록 하였다. 설계된 회로는 0.35㎛ n-well CMOS 공정을 사용하여 제작되었으며, 제작된 IC의 성능을 측정한 결과 260㎒의 동작주파수에서 위상잡음은 -114dBc/Hz@100kHz 이고 lock time은 300㎲보다 작다. 설계된 회로는 3V의 전원전압에서 16mW의 전력을 소모하며, 칩 면적은 730㎛×950㎛이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.844-847
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• 2012

메타 물질의 한 형태인 LHTL(Left-Handed Transmission Line)과 기존의 전송 선로 형태인 RHTL(Right-Handed Transmission Line)을 이용하여 광대역 I-Q 벡터 신호 생성을 위한 $90^{\circ}$ 커플러를 설계, 제작하고 측정을 하였다. LHTL과 RHTL 모두 커패시터와 인덕터를 이용하여 합성 전송 선로 형태로 구성함으로써, 그 크기를 최소화 하였다. 또한, 제안된 커플러 제작에 필요한 Wilkinson 전력 분배기를 합성 RHTL을 이용하여 간단하게 구현함으로써 전체 회로의 크기를 $11mm{\times}12mm$로 만들 수 있었다. 주파수 범위 0.8~1.25 GHz에 대해 출력의 위상 차이가 $90^{\circ}{\pm}5^{\circ}$를 유지함으로써 광대역 $90^{\circ}$ 커플러를 작은 크기로 만들 수 있었다. 동 주파수 범위에 대해 삽입 손실을 1.6 dB 이하로, 반사 손실을 10.1 dB 이상으로 유지 가능했다. 필자가 아는 한 이는 그 주파수 대에서 가장 작은 광대역 $90^{\circ}$ 커플러이며, MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)로 만들 경우 그 크기를 훨씬 더 줄일 수 있을 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권1A호
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• pp.134-141
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• 2007

본 논문은 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계된 5.2GHz와 2.4GHz 이중 대역 무선 송수신기를 위한 주파수합성기를 제안한다. 2.4GHz 주파수는 스위치드 커패시터와 2분주기를 동작시켜서 발생시키고, 5.2GHz는 전압 제어 발진기의 출력 주파수로부터 직접 발생시키도록 설계하였다. 제안된 주파수합성기의 전체 전력소모는 25mW이며, 전압 제어 발진기의 전력소모는 3.6mW이다. 모의 실험된 주파수 합성기의 위상 잡음은 스위치드 커패시터 회로가 동작할 때, 200kHz 옵셋 주파수에서 -101.36dBc/Hz이고, 락킹 시간은 $4{\mu}s$이다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제26권3호
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• pp.227-233
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• 2023

In this paper, to substitute the existing TWTA(Travailing Wave Tube Amplifier) component in small radar system, we developed the Ku band SSPA(Solid-State Power Amplifier) based on the fabrication of power MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) chips. For the development of the 500 W SSPA, the 40 W-grade power MMIC was designed by ADS(Advanced Design System) at Keysight company with UMS GH015 library, and was processed by UMS foundry service. And 70 W main power modules were achieved the 2-way T-junction combiner method by using the 40 W-grade power MMICs. Finally, the 500 W SSPA was fabricated by the wave guide type power divider between the drive power amplifier and power modules, and power combiner with same type between power modules and output port. The electrical properties of this SSPA had 504 W output power, -58.11 dBc spurious, 1.74 °/us phase variation, and -143 dBm/Hz noise level.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권11호
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• pp.9-16
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• 2005

이 논문에서는 다중 동작 주파수를 갖는 고성능 저전력 SoC에 사용 가능한 광대역 입출력 주파수를 지원하는 프로그램머블 PLL 기반의 클록킹 회로을 제안하였다. 제안된 클록 시스템은 이중 전하펌프를 이용 locking 시간을 감소시켰고, 광대역 주파영역에서 동작이 가능하도록 하였다. 칩의 저 전력 동작을 위해 동작 대기모드 시에 불필요한 PLL 회로를 지속적으로 동작시키지 않고 relocking 정보를 DAC를 통해 보존하고 불필요한 동작을 억제하였고, 대기모드에서 빠져나온 후 tracking ADC(Analog to Digital Converter)를 이용하여 빠른 relocking이 가능하도록 설계하였다. 또한 프로그램머블하게 출력 주파수를 선택하게 하는 구조를 선택하여 저 전력으로 최적화된 동작 주파수를 지원하기 위한 DFS(Dynamic frequency scaling) 동작이 가능하도록 클록 시스템을 설계하였다. 제안된 PLL 기반의 클록 시스템은 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였으며 2.3V의 공급전압에서 $0.85{\mu}sec\~1.3{\mu}sec$($24\~26$사이클)의 relocking 시간을 가지며, 파워다운 모드 적용 시 PLL의 파워소모는 라킹 모드에 비해 $95\%$이상 절감된다. 또한 제안된 PLL은 프로그래머블 주파수 분주기를 이용하여 다중 IP 시스템에서의 다양한 클록 도메인을 위해 $81MHz\~556MHz$의 넓은 동작 주파수를 갖는다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1169-1176
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• 2010

본 논문에서는 L1/L2 이중-밴드 GPS(Global Positioning System) 수신기용 RF 전단부를 설계하였다. 수신기는 Low IF 구조이며, 인덕터를 사용하지 않는 광대역 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier: LNA)와 이미지 제거를 위하여 다상 여과기(poly-phase filter)를 포함하는 quadrature 하향 변환 주파수 혼합기(quadrature down-conversion mixer) 및 전류 모드 논리(Current Mode Logic: CML) 주파수 분배기로 구성되어 있다. 저잡음 증폭기와 이미지 제거 주파수 혼합기는 높은 이득과 헤드룸 문제를 해결하기 위하여 전류 블리딩 기술을 이용하였으며, 광대역 입력 정합을 구현하기 위하여 공통 드레인 피드백을 이용하였다. $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용해 제작된 RF 전단부는 L1 밴드에서 38 dB 그리고 L2 밴드에서 41 dB의 이득을 보이며, IIP3는 L1 밴드에서 -29 dBm, L2 밴드에서는 -33 dBm이다. 입력 정합은 50 MHz에서 3 GHz까지 -10 dB 이하를 만족하며, 잡음 지수(Noise Figure: NF)는 L1 밴드에서는 3.81dB, L2 밴드에서는 3.71 dB를 보인다. 이미지 주파수 제거율은 36.5 dB이다. 설계된 RF 전단부의 칩 사이즈는 $1.2{\times}1.35mm^2$이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권5호
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• pp.40-49
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• 2008

Mobile-DTV 응용을 위한 분수형 주파수 합성기를 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였다. VCO는 PMOS를 사용하여 위상잡음을 감소시켰고, 인덕터와 캐패시터, 버렉터(varactor)를 선택적으로 스위칭하는 기법을 적용하여 측정 결과 800MHz-1.67GHz 대역에서 동작이 가능한 것을 확인하였다. VCO 이득 곡선의 선형 특성을 개선하기 위해서 버렉터 바이어스 기법을 사용하였고, 개수를 2개로 최소화 하였다. 추가적으로 버렉터 스위칭 기법을 사용해서 VCO 이득 저하 특성을 개선하였다. 또한, VCO 주파수 교정 블록을 사용해서 VCO 이득 저하를 개선하면서, VCO 이득의 간격을 일정하게 유지하도록 설계하였다. 분수형 주파수 분주비를 위한 시그마-델타 변조기의 설계 시 통합 모의실험 기법(co-simulation method)을 적용해서 설계의 정확성과 효율성을 향상시켰다. VCO와 PFD, CP, LF는 Cadence Spectre를 이용하여 검증하였고, 분주기는 Spectre와 Matlab Simulink, ModelSim, HSPICE를 이용하여 검증하였다. 주파수 합성기의 전체 소모 전력은 1.8V 전원 전압에서 18mW이고, VCO의 주파수 영역은 최대 주파수의 약 52.1%가 되는 것을 확인하였다. 또한 VCO의 위상 잡음은 1GHz, 1.5GHz, 2GHz 출력 주파수에서 1MHz 오프셋에서 -100dBc/Hz 이하의 잡음 특성을 확인하였다.