Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Low Phase Noise VCO with X -Band Using Metamaterial Structure of Dual Square Loop

메타구조의 이중 사각 루프를 이용한 X-Band 전압 제어 발진기 구현에 관한 연구

  • Shin, Doo-Soub (Department of Information and Telecommunication Engineering, Soongsil University) ;
  • Seo, Chul-Hun (Department of Information and Telecommunication Engineering, Soongsil University)
  • 신두섭 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 서철헌 (숭실대학교 정보통신전자공학부)
  • Received : 2010.12.06
  • Accepted : 2010.12.10
  • Published : 2010.12.25
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Abstract

In this paper, a novel voltage-controlled oscillator (VCO) using the microstrip square open loop dual split ring resonator is presented for reducing the phase noise. The square-shaped dual split ring resonator having the form of the microstrip square open loop is investigated to reduce the phase noise. Compared with the microstrip square open loop resonator and the microstrip square open loop split ring resonator as well as the conventional microstrip line resonator, the microstrip square dual split ring resonator has the larger coupling coefficient value, which makes a higher Q value, and has reduced the phase noise of VCO. The VCO with 1.7V power supply has the phase noise of -123.2~-122.0 dBc/Hz @ 100 kHz in the tuning range, 11.74~11.75 GHz. The figure of merit (FOM) of this VCO is-214.8~-221.7 dBc/Hz dBc/Hz @ 100 kHz in the same tuning range. Compared with VCO using the conventional microstrip line resonator, VCO using microstrip square open loop resonator, the phase noise of VCO using the proposed resonator has been improved in 26 dB, 10 dB, respectively.

본 논문에서는 마이크로스트립 사각 개방 루프 이중 Split Ring 공진기를 이용하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성을 줄이기 위한 새로운 구조를 제안하였다. 이러한 특성 실현을 위하여 마이크로스트립 사각 개방 루프의 형태를 갖는 사각 형태의 이중 Split Ring 공진기에 대하여 연구하였다. 일반적인 마이크로스트립 선로 공진기뿐만 아니라 위상 잡음 특성을 개선하기 위하여 제안된 마이크로스트립 사각 개방 루프 공진기와 마이크로스트립 사각 개방 루프 Split Ring 공진기와 비교할 경우에도 마이크로스트립 사각 개방 루프 이중 SRR는 더 큰 결합 계수를 갖으며, 이로 인하여 얻을 수 있는 더 높은 Q 값을 통하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 줄 일 수 있다. 1.7V의 공급 전력을 갖는 전압 제어 발진기는 주파수 조절 범위, 11.74~11.75 GHz에서 -123.2~-122.0 dBc/Hz @ 100 kHz의 위상 잡을 특성을 갖는다. 이 전압 제어 발진기의 Figure Of Merit (FOM)은 동일한 주파수 조절 범위에서 -214.8~-221.7 dBc/Hz @ 100 kHz를 갖는다. 기본적인 마이크로스트립 선로 공진기, 마이크로스트립 사각 개방 루프 공진기와 비교할 경우, 제안된 공진기를 이용한 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성은 각각 26 dB, 10 dB 개선되었다.

Keywords

References

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