• 제목/요약/키워드: harmonic oscillator

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임피던스 인버터와 고조파 발진기를 이용한 VCO 설계 및 제작 (Design and Implementation of a VCO Employing Harmonic Oscillators and a Impedance Inverter)

  • 장정석;정연홍;도지훈;김대웅;홍의석
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.98-104
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    • 2009
  • 본 논문에서는 Push-Push 구조와 고임피던스 인버터를 이용하여 개선된 VCO를 설계 및 제작하였다. 두 개의 고조파 발진기를 Push-Push 구조로 결합시킴으로써 기본주파수 억압특성을 개선하였으며, 고조파 출력을 향상시켰다. 이에 따른 위상잡음 증가는 고임피던스 인버터를 이용하여 공진기와 병렬선로 사이의 결합특성 개선을 통하여 억제하였다.

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인터디지털 헤어핀 공진기를 이용한 UTIS용 저 위상잡음 발진기 설계 (Design of a Low Phase Noise Oscillator Using an Interdigital Hairpin Resonator for UTIS)

  • 정태성;이현욱;권성수;이명길;이종철;윤기철
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.89-96
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    • 2012
  • 본 논문에서는 인터디지털 헤어핀 공진기를 이용하여 UTIS (도시 교통 정보 시스템)에 사용 가능한 저 위상잡음 발진기를 설계 및 제작하였다. 인터디지털 헤어핀 공진기는 기존의 소형화된 헤어핀 공진기에 인터디지털을 접목시켜 공진기의 물리적인 크기를 기존 대비 약 70%로 축소시켰고, 고조파 특성을 향상시켰다. 또한 132 의 높은 Q 값은 저 위상잡음 발진기 설계에 적합하다. UTIS 용 저 위상잡음 발진기는 5.75 GHz에서 출력 12 dBm 의 전력과 100 kHz offset 에서 -100.8 dBc/Hz 의 낮은 위상잡음을 얻었다. 이는 기존의 헤어핀을 이용한 발진기에 비해 12 dB 정도의 개선을 보여준다.

YTG VCO를 이용한 밀리미터파 대역 수신기의 PLL 시스템 연구 (PLL System of a Millimeter-Wave Band Receiver using YIG VCO)

  • 이창훈;정문희;김광동;김효령
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권11호
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    • pp.45-52
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    • 2005
  • 본 논문에서는 밀리미터파 대역의 전파천문 관측용 수신시스템의 안정된 동작을 확보하기 위한 국부발진시스템을 제안하였다. 제안된 국부발진시스템은 $26.5\~40GHz$를 발진하는 YIG 발진기를 VCO로 하여 개발하였다. 이러한 국부발진 시스템은 YIG VCO, 고조파 믹서, 및 아이솔레이터 등을 포함한 발진부, triplexer, limiter, 및 RF 판별 기능 등을 포함하는 RF 프로세싱 부분과 YIG PLL을 위한 모듈과 제어기를 포함한 PLL 시스템으로 구성하여 설계, 개발하였다. 본 연구에서는 개발된 국부 발진시스템의 안정성을 확인하기위해서 온도변화에 따른 출력 주파수와 전력 안정도를 측정하였다. 이러한 실험결과로부터 개발된 국부발진시스템은 일정한 온도에서는 매우 안정된 출력 주파수와 전력특성이 확보됨을 확인하였다.

유전체 공진기를 이용한 X-band 전압제어 발진기 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Voltage Control Oscillator at X-band using Dielectric Resonator)

  • 한석균;최병하
    • 한국항해항만학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.513-517
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    • 2003
  • 본 논문에서는 유전체 공진기를 이용하여 X-band에서 안정된 소스원으로 사용할 수 있는 전압제어 발진기를 구현하였다. 위상 잡음을 개선하기 위하여 저잡음 특성을 가진 MESFET과 높은 선택도를 얻기 위하여 유전체 공진기를 사용하였고, 안정된 전압 가변을 하기 위하여 Q값이 높고 가변 특성이 좋은 바렉터 다이오드를 사용하였다. 구현된 회로는 최적의 성능을 갖도록 회로 시뮬레이터인 ADS를 사용하였다. 제작된 전안제어 유전체 공진 발진기의 특성을 측정한 결과, 중심 주파수 12.05 GHz에서 2.22 dBm 출력 파워와 -30 dBc의 고조파 억압과 중심 주파수 100 KHz offest에서 -130 dBc의 위상잡음 특성을 얻을 수 있었으며, 바렉터 다이오드에 인가되는 전압의 변화에 따른 주파수 변화는 중심주파수에서 $\pm$8.7 MHz를 얻었다. 제작된 VCDRO는 X-band에서 국부 발진기로 이용될 수 있음을 확인하였다.

FMCW 레이더용 전압제어 유전체 발진기의 구현 (Implementation of Voltage Control Dielectric Resonator Oscillator for FMCW Radar)

  • 안용복;박창현;김장구;조현식;강상록;한석균;최병하
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.398-402
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    • 2003
  • 본 논문에서는 FMCW레이더 시스템에서 안정된 소스원으로 사용할 수 있는 전압제어 유전체 공진 발진기를 구현하였다. 위상 잡음을 개선하기 위하여 저잡음 특성을 가진 MESFET과 높은 선택도의 유전체 공진기를 사용하였고, 안정된 전압 가변을 하기 위하여 Q값이 높고 가변 특성이 좋은 바렉터 다이오드를 사용하였다. 구현된 회로는 최적의 성능을 갖도록 하모닉 발란시스 시뮬레이션을 사용하였다. 제작된 전압제어 유전체 공진 발진기의 특성을 측정한 결과, 중심 주파수 12.0GHz에서 2.22dBm 출력 파워와 -30dBc의 고조파 억압과 중심 주파수 100kHz offest에서 -130dBc의 매우 좋은 위상잡음 특성을 얻었으며, 바렉터 다이오드에 인가되는 전압의 변화에 따른 주파수 가변 범위는 중심주파수에서 $\pm$18.7MHz를 얻었다. 제작된 VCDRO는 FMCW의 국부 발진기로 이용될 수 있음을 확인하였다.

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High Conversion Gain Q-band Active Sub-harmonic Mixer Using GaAs PHEMT

  • Uhm, Won-Young;Lee, Bok-Hyung;Kim, Sung-Chan;Lee, Mun-Kyo;Sul, Woo-Suk;Yi, Sang-Yong;Kim, Yong-Hoh;Rhee, Jin-Koo
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제3권2호
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    • pp.89-95
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    • 2003
  • In this paper, we have designed and fabricated high conversion gain Q-band active sub-harmonic mixers for a receiver of millimeter wave wireless communication systems. The fabricated active sub-harmonic mixer uses 2nd harmonic signals of a low local oscillator (LO) frequency. The fabricated mixer was successfully integrated by using $0.1{\;}\mu\textrm{m}$GaAs pseudomorphic high electron mobility transistors (PHEMTs) and coplanar waveguide (CPW) structures. From the measurement, it shows that maximum conversion gain of 4.8 dB has obtained at a RF frequency of 40 GHz for 10 dBm LO power of 17.5 GHz. Conversion gain from the fabricated sub-harmonic mixer is one of the best reported thus far. And a phase noise of the 2nd harmonic was obtained -90.23 dBc/Hz at 100 kHz offset. The active sub-harmonic mixer also ensure a high degree of isolations, which are -35.8 dB from LO-to-IF and -40.5 dB from LO-to-RF, respectively, at a LO frequency of 17.5 GHz.

전압 레귤레이터를 내장한 이동통신용 VCO(Voltage Controlled Oscillator) 설계 (Design of VCO(Voltage Controlled Oscillator) for mobile communication with a built-in voltage regulator)

  • 조현묵
    • 한국음향학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.76-84
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    • 1997
  • 본 논문은 이동통신기기의 핵심부품중 하나인 VCO를 IC로 설계한 내용을 기술하였다. 설계한 VCO는 배리캡을 사용한 LC 동조형발진기로 구현하였다. 사용한 발진소자중 인덕터는 실리콘 IC 구현상의 난점[8]으로 인해 외부로 구성하고 나머지부분을 모두 IC화 하였다. 제작하는데 사용된 마스크 수는 15개이며 칩 사이즈는 1150um${\times}$780um이다. 제작한 VCO IC를 테스트한 결과 전원전압 5V에서 제어전압을 1V에서 3V로 변화시킬때 880MHz 영역에서 동작하였으며 주파수 천이는 425KHz/V, 주파수 편이는 1.97MHz/T, 캐리어 레벨은 -7dBm, 전류소모는 16.7mA이었다. 또한, 위상 잡음은 50KHz 오프셋에서 -80dBc/Hz 이며 중심주파수에 대한 하모닉응답은 -41dBm 이다. 향후 송수신단을 단일 칩화하기 위해서는 외부회로도 실리콘 기판위에 구현할 수 있는 실리콘 MMIC[1][8]에 대한 연구가 수행되어야 할 것이다.

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메타구조 기반의 DSRR 구조 공진기를 이용한 Ku 대역 저 위상잡음 발진기 (Design of Ku-band Low Phase Noise Oscillator Using DSRR Structure Resonator based on Metamaterial)

  • 윤나내;서철헌
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권2호
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    • pp.19-22
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    • 2014
  • 본 논문에서는 메타구조기반의 double split ring resonator (DSRR) 구조의 공진기를 이용한 Ku대역에서 낮은 위상 잡음 특성을 갖는 발진기를 제안하였다. 제안한 공진기는 대역저지 특성을 가지며 14.67 GHz에서 $S_{11}$은 -0.25 dB, $S_{21}$은 -44.59 dB를 나타내었다. 제안한 메타구조 기반의 공진기를 이용하여 설계한 발진기의 낮은 위상잡음 특성을 확인하였다. 제안한 메타구조 기반의 공진기를 적용한 발진기는 14.67 GHz에서 1차 발진이 일어나고, 100 kHz offset에서 -130.63 dBc의 낮은 위상잡음 특성과 출력전력 2.03 dBm, -36.04 dBc의 고조파 특성을 나타내었다.

새로운 헤어핀 공진기를 이용한 X 밴드 발진기 (An X-band Oscillator Using a New Hairpin Resonator)

  • 서성원;정진호;박찬형
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.250-256
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    • 2008
  • 본 논문에서는 새로운 헤어핀 공진기를 제안하고 이를 X 밴드 발진기에 응용하는 연구에 관한 것이다. 새로이 제안된 헤어핀 공진기는 스파이럴 구조를 이용하여 coupling을 강화시키는 구조이다. 기존의 헤어핀 공진기와 새로이 제안된 공진기를 마이크로스트립 선로 상에서 제작하여 특성을 비교하였다. 공진 주파수 9.2 GHz에서 제안된 공진기는 더 높은 loaded quality factor를 보여주었고, 면적 또한 약 50 % 정도 줄어들었음을 확인하였다. 새롭게 제안된 헤어핀 공진기를 이용한 발진기의 측정 결과, 출력 전력은 10.87 dBm이고, 기준 주파수 대비 2차 고조파 성분 억압은 41.99 dBc이며, 100 kHz 오프셋에서 위상 잡음은 -101.49 dBc/Hz의 특성을 얻었다. 이는 기존의 헤어핀 공진기를 이용한 발진기보다 6.17 dB 정도 개선된 위상 잡음 특성에 해당한다.

낮은 위상잡음을 갖는 X-band 전압제어 유전체 공진형 발진기의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a X-band Voltage Control Dielectric Resonator Oscillator with The Low Phase Noise)

  • 박창현;최병하
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권5호
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    • pp.69-76
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    • 2004
  • 본 논문에서는 낮은 위상잡음을 갖는 X-band용 전압 제어 유전체 공진형 발진기를 설계ㆍ제작하였다. 위상잡음을 개선하기 위하여 저잡음 특성과 프리커 잡음이 낮은 MESFET과 높은 선택도와 Q값이 큰 유전체 공진기를 사용하였다. 또한 바렉터 다이오드는 부하의 영향을 줄이기 위해서 Q-factor가 매우 큰 것을 사용하여야 하며, 전압에 대한 주파수 변동이 선형이 되도록 하기 위해 다이오드의 Gamma가 큰 바렉터 다이오드를 사용하였다. 구현된 회로는 최적의 성능을 갖도록 회로 시뮬레이터인 ABS를 사용하였다. 제작된 전압제어 유전체 공진형 발진기의 특성을 측정한 결과, 중심 주파수 12.05 ㎓에서 5.8㏈m의 출력 파워와 -30 ㏈c의 고조파 억압과 100㎑ offest 주파수에서 -114 ㏈c의 위상잡음 특성을 얻을 수 있었으며, 바렉터 다이오드에 인가되는 전압의 변화에 따른 주파수 동조 범위는 15.2 ㎒를 얻었고 이때의 전력 평탄도는 -0.2㏈ 의 우수한 성능을 얻을 수 있었다. 제작된 발진기는 X-band에서 국부 박진기로 이용될 수 있음을 확인하였다.