본 논문에서는 Ku 대역 위성중계기에 사용되는 저위상잡음 특성을 갖는 Engineering Model 전압제어 발진기를 비선형 설계방법으로 설계하였다. 제작한 발진기의 주파수는 1~5 V의 제어전압으로 1.745~1.577MHz의 발진범위를 갖는다. 공급전력은 5V, 6.9mA를 요구한다. 제작한 발진기의 위상잡음은 -114 dBc/Hz @10kHz offset, -131 dBc/hz @100kHz offsetf을 갖고 출력전력으로 5 dBm을 얻었다.
본 논문에서는 온도 변화에 따라 출력특성을 제어할 수 있는 링 발진기 회로를 살펴보고자 한다. 제어 가능한 온도특성을 가지는 링 발진기는 온도 측정이 필요한 다양한 시스템에서 응용될 수 있다. 이러한 링 발진기는 온도에 따라 바이어스 전류를 제어할 수 있는 전류원과 NOT 게이트를 이용하여 구성하였다.
본 논문에서는 Double Side Edge Trigger(DSET)회로를 이용하여 발진기 측정 장치를 개발하였다. 제안한 방법은 주파수 카운터를 이용하여 미세 펄스를 카운트하는데 있어 싱글에지(Single Edge)가 아닌 Double Side Edge Trigger 회로를 구성하여 미세 펄스의 카운트 수를 증가시켜 기존의 카운터보다 동일한 분해 능력에 대하여 측정시간을 절반으로 하여 생산성과 성능이 향상된 발진기 측정 장치를 개발하였다.
광섬유고리에 편광제어를 통해 여러 광경로들에 대해서 손실을 조정함으로써 손실이 작은 광경로에서 발진하게 함으로써 발진 파장을 가변시킬 수 있는 편광제어 파장가변 고리형 광섬유레이저를 구현하였다. 1.5mm의 공극을 가진 내부공진편광기를 사용하여 1nm의 종모드간격으로 발진을 일으킬 수 있었고 편광제어기 및 내부공진편광기를 조절해서 1540!1560 nm의 파장가변을 시킬 수 있었다. 또한 실험적으로 나타난 발진특성을 광경로와 복굴절 손실의 개념을 사용하여 발진출력의 파장천이특성을 분석하였다.
본논문은 트란지스터발진기의 발진영역과 부저항의 변화에 대하여 하나의 새로운 방법을 써서 고찰한 것이다. 트란지스터귀환발진기의 발진영역을, 귀환소자임피이던스의 복소평면상에 나타내면 원이 된다. 그리고, 귀환소자임퍼이던스의 저항분을 일정하게 하고, 리액턴스분을 변화시키거나, 혹은 이와 반대로 리액틴스분을 일정하게하고, 저항분을 변화시킬 때, 출력콘덕턴스가 극소로 되는 점의 궤적은 쌍곡선이 된다. 트란지스터수정발진기에서는, 발진영역은 부하임퍼이던스의 복소평면상에서, 입력임피이던스의 실수부 및 허수부를 0이 되게 하는, 두개의 원에 의하여 정해진다. 그리고, 부하임피이던스의 저항분을 일정하게 하고 리액턴스분을 변화시키거나, 혹은 반대로 리액턴스분을 일정하게 하고 저항분을 변화시킬 때, 입력저항을 극대 또는 극소로 되게 한는 점의 궤적은, 네 개의 직선이 된다.
도파관형 건 발진기의 발진주파수 범위와 주파수 안정도는 공진기 치수에 따른 임피던스에 민감하다. 그러므로 HFSS (High Frequency Structure Simulator)을 이용하여 공진기의 치수에 따른 임베딩 임피던스 (embedding impedance)를 계산하였다. 본 논문에서는 주파수 함수를 갖는 Q-band (33 ∼ 50 GHz) 건 발진기의 임베딩 임피던스의 이론적인 결과와 실제 제작한 발진기의 실험측정 결과를 비교하여 이론적 해석의 타당성을 검증하였다. 그리고 본 논문에서 제시한 방법에 의한 이론적 해석만으로 발진주파수 범위를 예상할 수 있음을 확인하였다
본 논문은 높은 Q 특성을 갖는 이중 H자 형태의 메타 전자파구조의 공진기를 적용한 발진기를 제안하였다. 제안된 발진기는 고성능의 주파수합성부에 적용하기 위한 것으로 저위상잡음 및 높은 출력 전력을 요구한다. 특히 이중 H자 형태의 메타 전자파구조(DHM)는 전기장의 커플링을 강하게 하여 발진 주파수에서 높은 Q 값을 갖도록 설계되었다. 이러한 특성을 통해 우수한 위상잡음 특성을 얻을 수 있다. 이중 H자 형태의 메타 전자파구조를 이용한 발진기는 레이더 시스템의 주파수 합성부에 적용하기 위한 X 대역 내 발진을 형성하였으며 출력 전력은 4.33 dBm, 위상잡음은 100 kHz 옵셋에서 -108 dBc를 얻을 수 있었다.
나노미터 크기의 Spintronics 발진기 어레이를 기반으로 Spintronics 발진기의 주파수 및 진폭을 동시에 변조하는 새로운 스핀변조를 실현할 수 있다. 본 논문에서는 실현된 스핀 변조신호를 무선으로 수신하기 위해 듀얼 채널를 처리하는 수신기를 설계하였다. 최종적으로 얻어진 Spintronics 발진기 어레이에서 만들어진 스핀변조 신호를 수신기의 두 채널을 통해서 동시에 처리 할 수 있었으며, 각 채널당 최종적으로 200 kbps급 까지의 데이타 전송을 실현하였다. Spintronics 발진기의 신호 레벨 -60 dBm 크기의 한계로 1 cm 이하의 근접거리 통신에서 가능하며, 듀얼 채널 수신기는 $56{\times}33mm^2$ 크기이다.
본 연구에서는 컬러잡음에 의해서 교란되는 발진기의 점근적 위상잡음 공식을 유도하고 이에 근거하여 1/4 파장 마이크로스트립 라인을 전류원으로 갖는 서브-1V 직렬공진 차동 콜피츠 전압제어 발진기를 제안한다. 위상잡음에 관한 ADS 시뮬레이션 결과는 제안된 전압제어 발진기가 기존의 인덕터를 전류원으로 갖는 서브-1V 직렬공진 차동 콜피츠 전압제어 발진기보다 4.8GHz 발진주파수의 1MHz 오프셋 주파수에서 약 3dBc/Hz 더 낮은 위상잡음을 나타냄을 보인다.
본 논문에서는 광대역 YIG발진기를 설계하고 제작하였다. YTO(YIG Tuned Oscillator)의 설계는 우선 발전범위에 적당한 YIG 공진기를 선택하고, 발진 범위에서 공진특성을 측정하여 전기적인 RLC등가회로를 만든다. 이 등가회로를 이용하여 광대역에서 기생발진 없이 발진할 수 있는 회로 구조를 선택하고 설계한다. 설계된 회로는 EEsof사의 jOMEGA를 이용하여 HBT(Harmonic Balance Technique)으로 모의실험하였다. 이렇게 하여 제작된 YTO의 발진범위는 1.4GHz에서 4GHz였고, 발진범위 내에서 선형성은 0.5%였다. 위상잡음은 중심 주파수에서 100kHz offset에서 105dBc이하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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