• 한국전자파학회논문지
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• 제27권9호
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• pp.825-833
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• 2016

본 논문에서는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용한 저 전력 고 이득 주파수 상향변환기를 이용하여 IEEE 802.15.4 규격을 만족하는 직접 변환 송신기를 제안 및 설계한다. 설계된 RF 직접 변환 송신기는 차동입력 디지털-아날로그 변환기, 수동 저역통과 필터, 가변이득 증폭기, Quadrature 주파수 상향 변환기 그리고 차동 출력 구동증폭기로 구성되어 있다. 제안하는 직접변환 송신기에서 핵심적인 부분은 2.4 GHz Zigbee 규격을 저 전력으로 구동하는데 있다. 특히 Quadrature 주파수 상향변환기는 이득 Boosting을 통하여 적은 전류 소모로도 충분한 이득과 선형성을 보이고 있다. 측정결과, 공급전압 1.2 V에서 송신기의 총 소모 전류는 7.8 mA이고, 최대 출력 전력은 0 dBm 이상 그리고 -30 dBc의 ACPR(Adjacent Channel Power Ratio)을 나타내고 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.92-98
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• 2014

본 논문에서는 패치 배열과 그리드 구조를 응용하여 C-밴드인 7 GHz 대역에서 동작하는 재구성 주파수 선택 구조를 설계하였다. 본 논문에서 제안한 구조는 바랙터 다이오드를 이용하여 슬롯에서 발생하는 커패시턴스 변화로부터 주파수 재구성 특성을 얻었으며, 커패시턴스의 변화에 따른 투과 주파수의 변화를 구현하였다. 설계한 결과를 바탕으로 유연성을 갖는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)와 상용 바랙터 다이오드를 이용하여 재구성 주파수 선택 구조를 제작하고, 바이어스 전압의 변화에 따른 주파수 재구성 특성을 측정하였다. 제작된 재구성 주파수 선택 구조는 약 6.6~7.6 GHz의 광대역 주파수 재구성 특성(투과 주파수의 가변 범위)을 가지며, 본 논문에서 제안한 구조는 제한된 곡률에 대하여 유연성을 갖기 때문에, 항공기 또는 군함의 레이돔과 같은 곡면 형상 구조 중 완만한 곡면 구조에 적용이 용이하다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권10호
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• pp.57-62
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• 2009

본 논문은 방사선 피폭량을 실시간으로 산출하기 위해 무선전력 전송용 13.56MHz의 안테나 설계를 위한 안테나 회로의 최적화 및 수치적 해석을 연구하였다. 리더기(Reader)에서 테크(Tag)로 무선으로 전력을 전송하기 위해서 안테나 주파수 대역 중 13.56MHz는 유도 전류를 이용한 루프 안테나에 많이 이용하고 있다. 본 논문은 전자유도 방식의 원리를 이용해 안테나 LC 공진을 위한 수치적 계산을 통해 L과 C 값을 산출하여 실제 측정치와의 값과 비교하였다. 또한 안테나 회로의 최적화 튜닝 및 안테나 포트의 매칭을 위해 공진(Resonance)용 캐패시터를 가변하여 스코프로 안테나 코일으 양단의 전압이 최고시점을 관측하여 공진점을 찾아 보았다. 이러한 실험은 무선으로 전력을 공급 받을 수 있는 무선전력 전송 시스템에 응용되어 매우 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.819-826
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• 2002

본 논문은 $Ba_{0.5}$Sr$_{0.5}$TiO$_3$(BST) 박막을 이용한 대역 통과 여파기를 설계, 제작한 것으로 마이크로스트립 과 코플래너 웨이브가이드(CPW), CBCPW 전송 선로 구조에서 각 구조의 여파기 특성을 비교하였다. 제작된 여파기는 전압 0V 인가시 각각 6.4 GHz, 6.14 GHz, 6.04 GHz의 중심 주파수와 6 dB, 4.41 dB, 5.41 dB의 삽입 손실이 측정되었으며, 40V 인가시 중심 주파수 6.61 GHz, 6.31 GHz, 6.21 GHz와 삽입 손실 7.33 dB, 5.83 dB, 6.83 dB로 나타났다. 본 논문에서 제작된 각각의 대역 통과 야파기는 가변 범위가 약 3 % - 8 %이며, 무선랜 대역에 응용할 수 있도록 설계 및 제작되었다.다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권5호
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• pp.24-32
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• 2017

본 논문에서는 생체 신호 처리를 위한 12비트 이상의 고 해상도를 갖는 저 전력 CMOS 4차 델타-시그마 변조기를 설계하였다. 제안하는 4차 델타-시그마 변조기는 시간 분할 기법을 이용하여 회로를 시간에 따라 재구성해 4개의 연산증폭기가 필요한 회로를 1개의 연산증폭기만으로 구동 시켰다. 이를 통하여 일반적인 구조보다 전력소모를 75% 감소시킬 수 있다. 또한 kT/C 잡음과 칩 면적을 고려하여 변조기의 입력단과 출력 단의 커패시터들을 안정적으로 구동하기 위하여 적분기내 가변되는 증폭기를 설계하였다. 첫 번째와 두 번째 클럭 위상에서는 2단 연산 증폭기가 동작하고, 세 번째와 네 번째 위상에서는 1단 연산 증폭기가 동작한다. 이로 인하여 두 가지 위상 조건에서 연산증폭기의 위상여유가 60~90도 이내에 존재하게 하므로서 변조기의 안정성을 크게 향상시켰다. 제안한 변조기는 $0.18{\mu}m$ CMOS N-well 1 poly 6 metal 공정을 이용하여 제작되었으며, 1.8V의 공급전압에서 $354{\mu}W$의 전력소모가 측정되었다. 256kHz의 동작주파수, 128배의 오버샘플링 비율 조건에서 250Hz의 입력 신호를 인가하였을 때, 최대 SNDR은 72.8dB, ENOB은 11.8 비트로 측정되었다. 또한 종합 성능 평가지수인 FOM(Walden)은 49.6pJ/step, FOM(Schreier)는 154.5dB로 측정되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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• pp.166-166
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• 1998

반도체 공정에서 기존보다 큰 30cm 웨이퍼훌 이용하기 위해서 기존의 ECR, Helicon, ICP, 등 공정용 고 밀도 플라즈마 원들의 대면적화에 대한 연구가 세계적으로 진행되고 있다 현 상황에서는 평판형 안테 나룰 이용한 TCP가 대면적용 폴라즈마 원의 가장 유력한 후보로 여겨지고 있다 TCP롤 대면적화 하는 데 있어서 중요한 문제점으로는 대면적에서의 큰 안테나 인되턴스로 인한 임피던스 정합과 대면적에서 의 유전울질의 기계적 강도이다. 앓은 유전물질올 사용힐 수 있도록 대면적 TCP 플라즈마 원올 실계 저l작하였고 이차원 가열이론올 이용한 TCPRP code 률 이용하여 안테나의 반경옳 결정하였디 안테나의 인덕턴스 값올 줄이기 위해서는 주m수는 13.56MHz 보다 낮은 4-5MHz 부근에서 작동하는 RF 파워룰 선택하였다 이 파워 서플라이는 보통 사용되는 50n 흩력 입묘$\mid$던스훌 갖는 형태가 Of니라 LC 공진현상 올 이용하여 부하에 파워률 전달하는 형태이다 .. TCP 장치에 사용할 수 있도록 파워 서플라이 흩력 단에 안테나와 직혈로 가변 콘덴서를 달아서 임11I던스 정합올 힐 수 있게 하였다 안테나에 직훌로 달Of줌으 로써 안테니의 인덕턴스훌 훌여주는 효과훌 얻올 수 있다 안테나에 흐르는 전류룰 측정하기 위해서 사 각형 루프로 전류 픽업 코일을 만들었고 진공상태에서 RF 파워률 인가하고 안테나의 전류와 전압을 측정하여 픽업 코일걸과훌 조정하였다. 발생기체로는 헬륨올 사용하였고 1-100mTorr 의 압력범위에서 실험을 하였다 플라즈마롤 빌샘시키고 파워를 증가 시킴에 따라 E-H mode transition 현상이 관찰되었고 그 때의 임계 전류 값을 측정하였다. 압력이 낮올수록 모드 변화가 일어나는 전류의 값이 작았다 임계 전류는 압력에 대해서 선형적인 특성을 보였다 이는 압력이 낮을수록 유도걸힘이 더 잘 된다는 것을 의미한다 1 1 mTorr에서는 H-mode에서 안테나의 전류가 파워훌 증가시킴에 따라 계속 증가하였으니, 압력이 올라 갈수록 조금씩 증가하는 정도가 줄어들고. 100mTorr에서는 포화된 값을 나타냈다 H-mode로 넘어간 후 에는 파워가 증가황에 따라 안테나의 임피던스 값이 모든 압력영역에서 줄어드는 경황을 보였고, 이는 플라즈마의 인덕턴스에 의해서 안테나의 인덕턴스 기 감소되기 때문이다, 파워가 증가할수록 안테U오} 플라즈마 루프사이의 상호걸합이 증가하는 걸로 해석힐 수 있다 안테나의 인되턴스 변화보다는 저항.성 분의 변화가 컸다 하지만 전체 임피던스로 볼 때 저항성분이 상대적으로 작기 때문에 인덕턴스의 감소 가 더 큰 영향을 미치는 걸로 볼 수 있다. 하지만 플라즈마로의 파워 전달에는 저항성분만이 영향올 미 치므로 저항성분의 큰 변화는 파워가 많이 전달될올 의미한다 피워전달 효율을 계산해 본 결과 수 r mTorr 부근이 80-90% 정도의 높은 효율올 보였고 5mTorr 일 때가 가장 좋았다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1025-1030
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• 2018

제안하는 4차 델타-시그마 변조기는 1개의 연산증폭기를 시분할 기법을 이용하여 4차 델타시그마 변조기를 구현한 구조를 이용하여 설계하였다. KT/C 잡음의 영향을 줄이기 위하여 첫 번째와 두 번째로 재사용하는 적분기의 적분 커패시터 사이즈를 크게 설계하였으며, 세 번째와 네 번째로 재사용하는 적분기의 적분 커패시터 사이즈는 작게 설계하였다. 다른 커패시터 용량을 한 개의 연산증폭기가 로드하기 때문에 안정도 문제를 해결하기 위하여 연산증폭기 단을 가변 하는 방법을 이용하였다. 전력을 절감하기 위하여, 1단으로 연산증폭기가 동작할 때 사용되고 있지 않는 2단을 구성하고 있는 CS증폭기와, 그 출력단에 붙어있는 연속모드 공통모드피드백회로 의 전류원을 차단하는 방법을 이용함으로써, 아이디어 적용전과 비교하였을 때, 15%의 전력 절감 효과를 얻었다. 제안한 변조기는 TSMC 0.18um CMOS N-well 1 poly 6 metal 공정을 이용하여 제작되었으며, 1.8V의 공급전압에서 305.55uW의 전력을 소모하였다. 256kHz의 샘플링 주파수, OSR 128, 1.024MHz의 클럭주파수, 250Hz 의 입력 싸인 파형을 공급하였을 때, 최대 SNDR은 66.3dB, 유효비트수는 10.6bits, DR은 83dB로 측정되었다. Fom(Walden)은 98.4pJ/step, Fom(Schreier)는 142.8dB 로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.771-777
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• 2008

본 논문에서는 변형된 시간 지연 기법을 이용한 마이크로파 2차 주파수 체배기가 제안되었다. 제안된 주파수 체배기에서는 입력 신호와 지연된 신호 사이에 발생하는 군지연 시간 부정합을 전압 제어 지연 선로(VCDL)를 이용하여 보상하였다. 가변 슈미트 트리거를 이용한 군지연 시간 정합과 신호 파형의 성형(waveform shaping)으로 인해 원하지 않는 기본 주파수($f_0$)와 3, 4차 고조파 성분들이 충분히 제거할 수 있었다. 결과적으로 출력 단자에서는 오직 2 체배된 주파수 성분($2f_0$)만이 우세하게 나타난다 제안된 주파수 체배기는 1.15 GHz의 기본 주파수에서 설계되었고 TSMC 0.18 $\mu m$ 공정을 이용하여 제작되었다. 입력 신호 전력을 0 dBm 인가하였을 때, 2차 체배된 출력 주파수 성분의 측정된 전력은 2.57 dBm이었다. 2차 체배된 주파수 성분에 대해 $f_0,\;3f_0$, 그리고 $4f_0$ 성분의 제거율은 각각 43.65, 38.65, 그리고 35.59 dB이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.443-451
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• 2010

본 논문에서는 Band-III 지상파 디지털 멀티미디어 방송 수신용 저전력 CMOS RF 튜너 칩에 대해 기술한다. 제안된 RF 튜너 칩은 저전력의 소형 휴대단말기 개발에 적합한 Low-IF 수신 구조로 설계되었으며, 174~240 MHz의 RF 방송 신호를 수신하여 1.536 MHz 대역폭의 2.048 MHz IF 신호를 출력한다. RF 튜너 칩은 저잡음 증폭기, 이미지 신호 제거 믹스, 채널 필터, LC-VCO, PLL과 Band-gap 기준 전압 생성기 등의 모든 수신부 기능 블록들을 포함하고 있으며, 0.18 um RF CMOS 기술을 이용하여 단일 칩으로 제작되었다. 또한 전력 소모를 줄이기 위한 4단계 이득 가변이 가능한 저잡음 증폭기를 제안하였으며, Schmoock's 선형화 기법과 Current bleeding 회로 등을 이용하여 수신 성능을 개선하였다. 제작된 RF 튜너 칩의 이득 제어 범위는 -25~+88 dB, 잡음 특성(NF)은 Band-III 전체 대역에서 약 4.02~5.13 dB, 선형 특성(IIP3)은 약 +2.3 dBm 그리고 이미지 신호 제거비는 최대 63.4 dB로 측정되었다. 총 전력 소모는 1.8 V 단일 전원에서 약 54 mW로 우수하며, 칩 면적은 약 $3.0{\times}2.5mm^2$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1087-1093
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• 2012

본 논문에서는 ASK(Amplitude Shift Keying) 송신기, 한 쌍의 루프 안테나 및 ASK 수신기로 구성되는 HF-대역 자기장 통신 시스템을 구현하였다. 특히, E급 증폭기를 사용하는 ASK 송신기의 데이터 변조 방법으로 Drain 바이어스 전압을 입력 데이터에 따라 두 가지 레벨로 가변하여 공급하는 바이어스 스위칭 회로를 새롭게 제안하였다. E급 증폭기는 저가의 IRF510 power MOSFET를 이용하여 6.78 MHz에서 최대 5 W 출력과 동작 바이어스 전체에서 75 % 이상의 효율이 측정되었다. ASK 수신기는 Log 증폭기, 필터 및 비교기로 구현하여 -78 dBm의 수신 감도를 구현하였다. 자기장 통신 시스템의 최대 통신 거리를 예측하기 위하여 근역장과 원역장에서의 자기 장 유도식을 활용하여 전송 손실을 계산하는 방법을 고안하였다. 또한, $30{\times}30cm^2$ 크기의 사각형 루프 안테나쌍 을 이용한 실내 전송 실험을 수행하여 제시한 방법의 타당성을 확인하였다. 전송 손실 추정 결과, 1 W 출력과 -70 dBm 수신 감도를 가질 경우 최대 35 m의 수신거리가 계산되었다. 최종적으로 설계된 ASK 송신부와 ASK 수신부를 루프 안테나 쌍에 연결하여 5 m 거리에서 통신이 이루어짐을 확인하였다.