본 논문은 2차 고조파 주입을 적용한 고선형의 균형적인 자체 발진 혼합기(SOM)를 제안하였다. 제안한 SOM은 발진을 위하여 균형적 공진기 구조인 H-슬롯 결함 접지면 구조로 설계하였다. H-슬롯 결함 접지면 구조는 높은 Q 계수를 가지므로 발진기의 낮은 위상 잡음을 제공하기에 적합한 구조이다. 혼합기는 균형적 국부발진기(LO) 신호가 RF 입력 포트에 영향을 주면 안 되므로 LO-RF 신호의 격리에 좋은 단일 평형 혼합기를 활용하였다. 또한, 제안한 SOM은 선형성 향상을 위해 IF의 2차 고조파 주입을 위하여 서로 다른 피드백 경로를 사용하는 두 가지 방법을 제안하였다. 첫 번째 방법은 입력 파워 -20 dBm의 5 GHz RF 입력 신호일 때 226 MHz IF에서 3.08 dB의 변환 이득을 실현하였고, 두 번째 방법으로는 입력 파워 -20 dBm의 5.2 GHz RF 입력 신호일 때 423 MHz IF에서 2 dB의 변환 이득을 달성하였다. 두 가지 방법 대한 측정 결과, 3차 혼변조 왜곡(IMD3)는 각각 61.8 dB, 65 dB로 나타났다. 따라서 제안한 SOM은 2차 고조파 주입 기술을 적용하지 않은 것에 비해 두 가지 방법 각각 IMD3가 18.8 dB, 21 dB로 개선되었으므로 향상된 선형성을 보여준다.
본 논문에서는 hair-pin 공진기, GaAs MESFET, 그리고 주파수 체배기로 구성된 K-Band용 발진기가 제안 되며, 하이브리드 초고주파 집적회로(HMIC) 형태로 제작되고 그 마이크로파 동작 특성이 발표된다. $\lambda_g$/4 개방 스터브가 벼ir-pin 공진 발진기의 출력인 9GHz의 기본 주파수를 억제하기 위해 주파수 체배기에서 사 용되며I 출력 정합 회로가 2차 고조파 주파수인 18 GHz에서 최적화된다. 제안된 발진기는 -083dBm의 출력, -23 dBc의 기본 주파수 억압, 그리고 18.2 GHz에서 -86 dBc/Hz의 위상 잡음을 갖는다
In this study, dielectric properties of the ${Mg_5}{B_4}{O_{15}}$ (B=Ta, Nb) cation-deficient perovskite ceramics and its oscillator application are investigated. The cation-deficient perovskite ceramics are prepared through the solid-state route. According to the XRD pattern, ${Mg_4}{Ta_2}{O_9}$ and $Mg{Ta_2}{O_6}$ phase existed in calcined and sintered ${Mg_5}{Ta_4}{O_15}$ powder. Also ${Mg_5}{Ta_4}{O_{15}}$ phase added with increasing sintering temperature. In the case of calcined and sintered ${Mg_5}{Nb_4}{O_{15}}$ powder, single phase of ${Mg_5}{Nb_4}{O_{15}}$ is appeared. In the case of the ${Mg_5}{Ta_4}{O_{15}}$ and ${Mg_5}{Nb_4}{O_{15}}$ ceramics sintered at $1450^{\circ}C$ for 5h, the dielectric constant, quality factor, and temperature coefficient of the resonant frequency (TCRF) were 8.2, 259,473 GHz, $-10.91ppm/^{\circ}C$ and 14, 37,350 GHz, $-52.3\;ppm/^{\circ}C$, respectively. Simulated DR with ${Mg_5}{Ta_4}{O_{15}}$ ceramics had the operating frequency of 10.99 GHz and S(2,1) of -29.795 dB. Size of manufactured oscillator was $56{\times}48{\times}34\;mm^3 and operated at 11.93 GHz. Power output and second harmonic of oscillator were +13.61 dBm and -23.81 dBc at 23.85 GHz, respectively.
본 논문에서는 GaAs 기반의 건 다이오드(Gunn diode)와 버렉터 다이오드(varactor diode)를 사용하여 중심 주파수가 94 GHz인 도파관(waveguide) 전압조정발진기(VCO, voltage controlled oscillator)를 구현하였다. 94 GHz 신호는 동공(cavity)을 47 GHz에서 발진하도록 설계하여 2체배된 신호를 사용하였으며, 다이오드의 바이어스(bias) 포스트(post)가 저역통과필터(LPF, low pass filter) 및 공진기(resonator) 기능을 동시에 수행하도록 설계하였다. 제작된 도파관 전압조정발진기는 760 MHz의 대역폭과 12.61~15.26 dBm의 출력전력 특성을 나타내었다. 위상잡음은 -101.13dBc/Hz(at 1MHz offset)의 우수한 특성을 얻었다.
본 논문에서는 위상 잡음 특성을 개선하기 위하여 고조파 조절 회로를 기반으로 한 출력 정합 회로를 이용한 전압 제어 발진기를 제안하였다. 위상 잡음은 2차, 3차 고조파 모두에서 단락 임피던스를 갖는 고조파 조절 회로를 통하여 억제되었으며, 출력 정합 회로에 연결되었다. 또한 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성을 더욱 더 개선하기 위하여 마이크로스트립 사각 개방 루프 다중 SRR를 이용하였다. 위상 잡음 특성 개선을 위하여 높은 Q값을 갖는 공진기 대신에 고조파 조절 회로를 기반으로 한 출력 정합 회로를 이용하였기 때문에 낮은 Q값을 갖는 공진기를 통하여 넓은 주파수 조절 범위를 얻을 수 있다. 고조파 조절 회로를 기반으로 한 출력 정합 회로와 마이크로스트립 사각 개방 루프 다중 SRR를 이용한 제안된 전압 제업 발진기의 위상 잡음 특성은 주파수 조절 범위, $5.744{\sim}5.839$ GHz에서 $-127.5{\sim}-126.33$ dBc/Hz @ 100 kHz이다. 고조파 조절 회로가 없는 출력 정합 회로와 마이크로스트립 선로 공진기를 이용한 전압 제어 발진기와 비교했을 경우, 제안된 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성은 26.66 dB 개선되었다.
Lee Gwang Jo;Kim Jung Hyeon;Im Min Ho;O Hyeon Ho;Lee Don Hui;Yun Chun Seop
한국광학회:학술대회논문집
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한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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pp.230-231
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2003
$KNbO_3$is one of the best materials for efficient nonlinear frequency conversion, due to its large nonlinear optical coefficient ($d_{33}$ = 20.6 pm/V), wide transparency range (0.4 ~ 5 $\mu$m) and freedom from photorefractive effects. Quasi-phase-matched second harmonic generation using periodically poled $KNbO_3$ (PPKN) crystals has been reported. Here we report on fabrication of PPKN and demonstration of a pulsed optical param etric oscillator (QPM OPO) pumped by an Nd:YAG laser. (omitted)
본 논문에서는 주파수 조절 범위의 감소 없이 위상 잡음을 줄이고 회로 크기를 최소화하기 위하여 혼합 우좌향 전송 선로 기반의 고조파 조절 회로를 이용한 새로운 전압 제어 발진기를 제안하였다. 위상 잡음은 2차와 3차 고조파에서 동시에 단락임피던스를 갖는 새로운 고조파 조절 회로에 의해 줄어들었다. 제안된 고조파 조절 회로는 혼합 우좌향 전송 선로의 주파수 오프셋과 위상 기울기에 의한 이중 대역 특성을 갖는 혼합 우좌향 전송 선로를 이용하여 설계되었다. 높은 Q 특성의 공진기는 위상 잡음을 줄이기 위하여 사용되어 왔지만, 주파수 조절 범위가 감소하는 문제를 갖고 있다. 하지만 제안된 전압 제어 발진기의 주파수 조절 범위는 위상 잡음이 높은 Q 특성의 공진기 없이 감소하였기 때문에 줄어들지 않았다. 또한, 일반적인 우향 전송 선로 대신 혼합 우좌향 전송 선로를 이용하는 것을 통하여 회로의 크기를 소형화 하였다. 전압 제어 발진기의 위상 잡음은 5.731 ~ 5.938 GHz의 주파수 조절 범위 내에서 100 kHz의 오프셋 주파수에서 -119.17 ~ -117.50 dBc/Hz이다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제4권4호
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pp.156-161
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2004
The MMIC cascode VCO is designed, fabricated, and measured for Ku-band Low Noise Blcok(LNB) system using InGaP/GaAs HBT technology. The phase noise of -116.4 dBc/Hz at 1 MHz offset with output power of 1.3 dBm is obtained at 11.526 GHz by applying 3 V and 11 mA, which is comparatively better characteristics than compared with the different configuration VCOs fabricated with other technologies. The simulated results of oscillation frequency and second harmonic suppression agree with the measured results. The phase noise is improved due to the use of the smallest value of inductor in frequency determining network and the InGaP ledge function of the technology. The chip size of $830\time781\;{\mu}m^2$ is also achieved.
Kim, Sung-Chan;Kim, Jin-Sung;Kim, Byeong-Ok;Shin, Dong-Hoon;Rhee, Jin-Koo;Kim, Do-Hyun
대한전자공학회:학술대회논문집
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대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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pp.1062-1065
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2002
We demonstrate the MMIC(monolithic microwave integrated circuit) frequency doublers generating stable and low-cost 29 ㎓ local oscillator signals from 14.5 ㎓ input signals. These devices were designed and fabricated by using the MMIC integration process of 0.1 $\mu\textrm{m}$ gate-length PHEMTs (pseudomorphic high electron mobility transistors). The measurements showed S$\_$11/ of -9.2 dB at 14.5 ㎓, S/sub22/ of -18.6 dB at 29 ㎓ and a minimum conversion loss of 18.2 dB at 14.5 ㎓ with an input power of 6 dBm. The fundamental signal of 14.5㎓ was suppressed below 15.2 dBc compared with the second harmonic signal at the output port, and the isolation characteristics of the fundamental signal between the input and the output port were maintained above 30 dB in the frequency range of 10.5 ㎓ to 18.5 ㎓.
본 논문에서는 부성저항 특성을 갖는 발진기 이론을 적용하여 직렬 궤환형 유전체 공진 발진기를 구성하고 바랙터 다이오드를 삽입하여 전압 제어 유전체 공진 발진기를 제작한 후, 샘플링 위상 비교기와 루프 필터를 결합한 PLL 방식을 도입하여 고안정 주파수 발생기인 위상고정 유전체 공진형 발진기를 설계 및 제작하였다. 설계 제작한 PLDRO는 주파수 12.05 GHz에서 13.54 dBm의 출력 전력을 얻었으며, 이때의 주파수 가변 동조 범위는 중심 주파수에서 약 ${\pm}7.6 MHz$ 이며, 전력 평탄도는 0.2 dBm으로서 매우 우수한 선형 특성 결과를 얻었다. 또한 데이터 전송시 오율특성에 상당한 영향을 미치는 위상 잡음은 반송파로부터 100 kHz 떨어진 offset 지점에서 -114.5 dBc/Hz을 얻었다. 고조파 억압 특성은 2 차 고조파에서 -41.49 dBc 이하의 특성을 나타내었다. 이러한 특성은 위상고정을 하기 전의 전압 제어 발진기보다 더욱 향상된 특성을 보였으며, 종전의 PLDRO보다 위상 잡음과 전력 평탄도면을 개선시킬 수가 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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