• 제목/요약/키워드: 변환이득

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0.1-μm GaAs pHEMT 공정을 이용한 높은 변환이득을 가지는 W-대역 캐스코드 혼합기 설계 (Design of W-band Cascode Mixer with High Conversion Gain using 0.1-μm GaAs pHEMT Process)

  • 최원석;김형진;김완식;김종필;정진호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.127-132
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    • 2018
  • 본 논문에서는 W-대역에서 동작하는 고이득 캐스코드 혼합기를 설계 및 제작하였다. W-대역과 같이 높은 주파수 대역에서는 소자의 성능저하로 인해 혼합기의 변환손실이 커지게 된다. 이는 송수신단 구성 시 RF 버퍼 증폭기와 같은 추가적인 이득을 줄 수 있는 회로의 추가로 이어지고 이는 시스템 전체의 선형성 및 안정성에 영향을 미친다. 따라서 혼합기 설계 시 변환이득을 최대화하는 설계가 필요하다. 본 논문에서는 혼합기의 변환이득을 최대화하는 것에 초점을 두고 높은 변환이득을 얻기 위해 혼합기의 바이어스를 최적화하였고, 로드-풀 시뮬레이션을 이용하여 출력 정합회로를 최적화하였다. 설계된 회로는 $0.1-{\mu}m$ GaAs pHEMT 공정을 이용하여 제작하였고, 측정을 통해 성능을 검증하였다. 제작된 회로는 W-대역에서 -4.7 dB의 최대 변환이득과 2.5 dBm의 입력 1-dB 감쇄 전력이 측정되었다.

위성통신용 Ku-Band 믹서에 관한 연구 (A Study on the Mixer for Satellite Communication at Ku-Band)

  • 허근;류연국;홍의석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.835-840
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    • 1993
  • 본 논문은 마이크로웨이브 시뮬레이션 CAD, LINMIC+을 이용하여 소신호 산란계수로 Ku-band용 FET 주파수혼합기를 설계 및 구현하였다. 입력주파수 14GHz에서 구현한 주파수혼합기의 성능을 국부발진 전력레벨이 +1dBm일때 중간주파수 1GHz에서 9.88dB의 변환이득을 얻었다. 또 중간주파수 1.1GHz에서 최대변환이득 11.71dB를 얻었다. 결국 신호주파수 증폭기나 중간주파수 증폭기의 필요성이 낮아진다. 또 낮은 국부발진 전력레벨로 원하는 변환이득을 유지하면서 주파수의 혼합이 가능함을 입증하였다. 변환이득(conversion gain)은 가용이득보다 큰 것을 실험적으로 확인하였다.

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V-band MMIC Downconverter 개발에 관한 연구 (High performance V-Band Downconverter Module)

  • 김동기;이상효;김정현;김성호;정진호;전문석;권영우;백창욱;김년태
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권5C호
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    • pp.522-529
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    • 2002
  • GaAs pHEMT 기술로 V-band 수신단 각 MMIC 회로들을 설계 제작하였다. 또한 이를 집적하여 V-band downconverter module을 제작하였다. 제작된 downconverter는 24 dBm의 출력을 내는 LO 구동 전력 증폭기, 20dB의 소신호 이득을 가지는 저잡음증폭기, -1.6dBm의 출력을 내는 active parallel type의 발진기, 6 dB 이상의 변환이득 특성을 나타내는 cascode type의 혼합기로 구성되어 있다. 이처럼 혼합기의 우수한 변환이득 특성은 밀리미터파 대역에서 변환 이득 특성을 키우기 위해 반드시 필요한 거대한 IF buffer amplifier의 필요를 없애 주었다. 완성된 downconverter module의 측정결과 별도의 IF buffer amplifier없이 57.5 GHz와 61.7 GHz 사이에서 20 dB 이상의 높은 변환이득을 얻을 수 있었다.

이중 모우드 수신기용 가변 변환이득 믹서 (Variable Conversion Gain Mixer for Dual Mode Receiver)

  • 박현우;구경헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.138-144
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    • 2006
  • 본 논문에서는 와이브로와 무선랜 응용을 위한 이중 모우드 FET 믹서를 단일 게이트의 두 개 pHEMT를 캐스코드(cascode)로 연결하여 이중게이트 FET 믹서 형태로 구현하였다. 설계된 이중게이트 믹서는 와이브로와 무선랜 응용에서 DC 전력소모를 최소화하기위해 가변적인 변환이득을 갖도록 최적화되었다. 설계 믹서의 LO-RF간 격리도 특성은 2.3GHz~2.5GHz에서 약 20dB이다. LO신호가 0dBm이고 RF신호가 -50dBm일 때 믹서는 15dB의 변환이득을 갖는다. 수신되는 RF신호가 -50dBm에서 -20dBm까지 증가할 때 변환이득은 15dB에서 -2dB까지 바이어스에 따라 감소하게 된다. 가변 변환이득은 몇 가지 장점이 있다. 즉 IF단에서 AGC의 넓은 동작영역의 부담을 줄일 수 있고, 또한 믹서의 DC전력소모를 약 90% 절약할 수 있다.

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고 변환이득 및 저 전력 24GHz CMOS 믹서 설계 (Design of 24GHz CMOS Mixer with High Conversion and Low Power)

  • 김신곤;최성규;김철환;성명우;;최근호;류지열;노석호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.780-781
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    • 2014
  • 본 논문에서는 차량 추돌 방지 단거리 레이더용 고 변환이득 및 저전력 24GHz CMOS 믹서를 제안한다. 이러한 회로는 2볼트 전원전압에서 동작하며, 저 전압 전원 공급에서도 높은 변환 이득과 낮은 잡음지수를 가지도록 설계되어 있다. 제안한 회로는 TSMC $0.13{\mu}m$ 혼성신호/고주파 CMOS 공정($f_T/f_{MAX}=120/140GHz$)으로 설계하였다. 전체 칩 면적을 줄이기 위해 실제 수동형 인덕터 대신 전송선을 이용하였다. 제안한 회로는 최근 발표된 연구결과에 비해 가장 높은 10.96dB의 변환이득, 7.6dBm의 IIP3를 보였고, 가장 적은 5mW의 소비전력 및 $0.2{\times}0.2m^2$의 칩 크기 특성을 보였다.

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저 전력 고 이득 주파수 상향변환기를 이용한 Zigbee 송신기 설계 (Zigbee Transmitter Using a Low-Power High-Gain Up-Conversion Mixer)

  • 백세영;서창원;진호정;조춘식
    • 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.

Cellular 주파수 대역 2.7-V MMIC SiGe HBT 상향 주파수 혼합기와 가변이득 증폭기의 설계 (Design of A 2.7-V MMIC SiGe HBT Up-converter and Variable Gain Amplifier for Cellular Band Applications)

  • 박성룡;김창우
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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    • pp.146-149
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    • 2000
  • SiGe HUT뜰 이용하여 Cellular 주파수 대역(824-849 MHz)에서 MMIC 상향 주파수 혼합기와 가변이득 증폭기를 설계하였다. 동작 전압은 2.7 V 이며, 이중평형 구조의 상향 주파수 혼합기는 12 dB의 변환이득, -0.6 dBm의 1dB 이득압축 출력전력, 30 dB 이상의 LO-RF 단자 격리도 특성, 1.25의 LO-VSWR. 1.34의 RF-VSWR을 가지며, 상호컨덕턴스형 가변이득 증폭기는 35 dB의 최대 선형이득, 13 dBm의 1dB 이득압축 출력전력, 42dB의 가변이득, 23dB의 3차 상호변조 교점 출력전력(OIP$_3$), 1.27의 입력 VSWR, 1.1의 출력 VSWR 특성을 보인다.

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Flicker Noise와 변환 이득 특성을 개선한 CMOS Mixer설계 (Design of CMOS Mixer improved Flicker Noise and Conversion Gain)

  • 임태서;김형석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1508-1509
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    • 2007
  • 본 논문에서는 TSMC 0.18um공정을 이용한 무선통신 수신기용 직접변환 방식의 Double Balanced Mixer를 설계 하였다. 제안된 mixer는 current bleeding기법과 내부에 인덕터를 추가하여 기존의 Gilbert Cell구조의 mixer에 비해 변환 이득과 Flicker Noise특성을 향상 시켰다. 모의실험결과 2.45GHz에서 11dB의 변환이득을 나타내었으며 Flicker Noise의 corner frequency는 510kHz이고 이때 잡음특성은 10.8dB이다. 이 회로의 동작전압은 1.8V이며 소모 전력은 8.8mW이다.

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디지털 수신기의 Dynamic Range 개선방안 (Dynamic Range Improvement of Digital Receiver)

  • 황희근;이영철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.61-67
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    • 2012
  • 본 논문에서는 동작영역(dynamic range)을 고려하여 주파수 변환부에 높은 변환이득(conversion gain)과 선형성을 확보하면서 동시에 동작영역을 넓히는 설계방법을 제안하였다. 슈퍼헤테로다인 방식의 RF Front-End단에 능동혼합기(active mixer)를 적용하였으며, GaAs소자를 사용하였다. 회로구성은 설계가 용이하고 회로형태가 단순한 장점이 있는 드레인 혼합기로 구성하였으며, 수동 혼합기와의 동작영역을 비교,분석하였다. 시뮬레이션 결과 약 2.4dB의 변환이득과 0.2dBm의 이득-압축점, 그리고 71.9dB의 동작 영역를 나타내었으며, 수동혼합기와 비교하였을 때, 약 6dB의 동작영역이 개선됨을 확인하였다. 측정결과로는 약 2dB의 변환이득과 -1.0dBm의 이득-압축점, 그리고 71.1dB의 동작영역을 확인하였다. 수동혼합기와 비교하였을 경우, 약 8dB의 동작영역이 개선됨을 확인할 수 있다.

가변 스텝 적응적 루프를 이용한 직접 변환 방식 수신기에서의 이득 및 위상 불일치 보상 알고리즘 (I/Q Gain and Phase Imbalances Compensation Algorithm by using Variable Step-size Adaptive Loops at Direct Conversion Receiver)

  • 송윤정;나성웅
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.1104-1111
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    • 2003
  • 본 논문에서는 직접 변환 방식의 수신기에서 발생하는 I 채널 및 Q 채널 간의 이득 및 위상 불일치를 보상하는 방법에 대해서 기술한다. 직접 변환 방식의 복조기에서의 이득 및 위상 불일치를 가변 스텝(Variable Step-size) 적응적 루프를 이용하여 블라인드(blind) 등화 방식으로 보상하는 알고리즘을 된 논문에서 제안한다. 이득 및 위상 불일치를 보상하기 위해 일반적인 블라인더 등화 기법을 이용할 경우 루프 이득에 따라 수렴속도와 지터(jitter) 영향이 trade-off 관계에 있다. 본 논문에서는 이들 문제를 극복하기 위하여 적응적 루프의 이득을 오차에 따라 가변 하는 방법을 제시한다. 본 논문에서는 가변 스텝 적응적 루프를 이용하여 빠른 수렴속도와 지터의 영향을 줄이도록 하는 방법을 제시하였고, 모의실험을 통하여 신호 손실 보상과 수렴 속도의 향상을 확인한다.