Abstract
In this paper, miniature voltage-controlled oscillator(VCO) for 1.6 ㎓ PCS band is designed and implemented using the LTCC technique. Circuit level design using commercial components is performed, and passive L, C elements embedded in LTCC substrate is optimized by simulation tools. Embedded passive components are modeled into equivalent circuits and their circuit parameters are extracted for circuit simulation. Utilizing the designed embedded passive elements and 21 layers LTCC substrate, VCO with 4.0${\times}$4.0${\times}$1.6 ㎣ dimensions is designed and fabricated. Developed VCO operates in 2.7 V with 8.5 ㎃ current consumption. The phase noise performance of VCO is below -112.61 ㏈c/㎐ at 100 ㎑ offset and harmonic suppression characteristics is measured above -30 ㏈.
본 논문에서는 1.6 ㎓ PCS 대역 초소형 전압제어발진기를 LTCC 기술을 이용하여 구현하였다. 상용부품들을 사용하여 VCO 회로를 설계하고, LTCC 기판 내부에 실장될 인덕터, 캐패시터들을 시뮬레이션을 통하여 최적으로 설계하였다. 설계된 수동소자들은 시뮬레이션을 위하여 등가회로로 모델링한 후 회로 파라메타를 추출하였다. 모델링된 내장형 부품과 21층 구조의 LTCC 기 판을 이용하여 전압제어 발진기를 설계하였으며, 4.0${\times}$4.0${\times}$1.6 ㎣ 크기의 VCO를 제작하였다. 제작된 전압제어 발진기의 동작전압은 2.7 V, 소모전류는 최대 8.5 ㎃ 이하이었으며, 동작주파수는 1,620∼l,650 MHz이다. 또한 동작주파수 내에서의 위상잡음특성은 100 KHz offset에서 -ll2.67 ㏈c/Hz의 우수한 특성을 지녔으며, -30 ㏈ 이상의 고조파억압특성을 보였다.
