DPLL System Development using 100GHz Band Gunn VCO

In this paper, we develop the PLL system of the local oscillator system using Gunn oscillator VCO for millimeter wave band receiving system. The local oscillator system consists of the $86{\sim}115GHz$ Gunn. diode oscillator part, the RF processing part including the diplexer and the harmonic mixer, and the DPLL system including Gunn modulator and controller. Based on this configuration, we verify the frequency and power stability of the developed local oscillator system. We developed system which applied to DPLL technique instead of the existing analog PLL method to accomplish this purpose. The developed system for this purpose is tested the frequency and power stability for a long time to confirm performance. Since we confirmed this system that had frequency characteristic of within ${\pm}10Hz$, very fine output drift power characteristic of $0.2{\sim}0.3dBm$ and about 200MHz locking range, it verified suitable for cosmic radio receiving system through the test result.

100GHz 대역 Gunn VCO를 이용한 DPLL 시스템 개발연구

본 논문에서는 밀리미터파 대역의 수신 시스템을 위한 국부발진 시스템의 DPLL 시스템을 개발하였다. 이 국부발진 시스템의 구성은 $86{\sim}115GHz$의 Gunn 다이오드 발진기, diplexer와 고조파믹서 등을 포함하는 RF 프로세싱 부분과, Gunn 모듈레이터와 제어기를 포함하는 DPLL 시스템으로 구성된다. 본 논문에서 개발되는 DPLL 시스템의 가장 중요한 설계기준으로는 수퍼헤테로다인 형태의 밀리미터파 대역 수신기의 믹서로 인가되는 국부발진주파수 신호의 주파수와 출력전력의 안정성을 확보하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 기존에 사용되어왔던 아날로그 PLL 방식 대신에 DPLL 방식을 적용해 시스템을 설계 개발하였다. 이러한 목적 하에서 개발된 시스템의 성능을 확인하기 위해 장시간 동안의 주파수 및 출력전력의 안정성 시험을 수행한 결과 ${\pm}10Hz$ 이내의 안정된 주파수 특성과 $0.2{\sim}0.3dBm$의 매우 우수한 출력전력의 drift 특성을 갖고, 또한 locking 범위 역시 200MHz 정도로 매우 넓어 우주전파관측 수신시스템에 매우 적합함을 확인하였다.