• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.26-36
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• 2014

IMT-Advanced 시스템을 효율적으로 서비스하고 시스템 효율을 증대시키기 위해서는 능동위상 배열구조의 안테나 시스템이 요구된다. 능동위상 배열 구조는 다수의 송수신 모듈과 다수의 복사소자로 구성되어 시스템의 효율을 증대시킬 수 있으며, 시스템을 구현하기 위해서는 초소형 고효율 송수신 모듈이 핵심이다. 최종 출력과 밀접한 관련이 있는 송신모듈의 전력증폭기는 기지국 시스템의 효율을 결정하는 핵심요소이다. 본 논문에서는 IMT-Advanced 능동위상배열 시스템에 적합한 초소형 고효율 송수신 모듈을 설계하고 구현하고자 하였다. 송수신 모듈은 온도보상 회로를 구현하여 이득 오차를 줄였으며, 선형화기는 소형화를 위하여 아날로그 방식으로 구현하였다. 초소형 고효율 전력증폭기를 구현하기 위해서 GaN MMIC Doherty 구조로 구현하였다. 구현된 송수신모듈은 $40mm{\times}90mm{\times}50mm$ 크기로 구현되었으며, LTE band 7에서 47.65 dBm의 출력을 가졌다. 실제 운용전력인 37 dBm에서 40.7%의 효율과 12 dB이상의 선형성 개선도를 보였다. 수신부의 잡음지수는 1.28 dB이하로 설계규격을 만족하였으며, 송수신 모듈의 이득과 위상은 6 bit로 제어로 최대 오차는 각각 0.38 dB와 2.77 degree를 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권8A호
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• pp.1417-1427
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• 2001

본 논문에서는 밀리미터파를 이용하여 사용자에게 양방향 무선 멀티미디어의 구현을 가능케 하는 LMDS 송수신 모듈을 설계, 구현하였다. 제작된 LMDS 송수신 모듈은 신서사이져, 혼합기, 저잡음 증폭기, 고출력 증폭기, 듀플렉서 등으로 구성하였으며, 전체적으로는 전원부와 제어부를 통하여 이상여부를 감시하며, 송수신 모듈에 이상이 발생했을 때 이를 보호할 수 있도록 구현하였다. 여기서 DAVIC 표준에 맞도록 IF부 대역은 0.95∼1.45GHz의 500MHz 대역폭에서 동작하도록 제작하였고, 상하향 혼합기는 격리도 특성을 최대화하였으며, 이를 위해 하이브리드 링형을 이용한 다이오드 평형 구조를 적용하여 설계하였다. 혼합기로 주입되는 Local 주파수는 안정도가 높아야 함으로 유전체 공진형 발진기로 구현하였다. 또한 저잡음 증폭기와 고출력 증폭기는 정보통신부에서 공고한 3사 주파수 대역을 모두 수용할 수 있도록 24GHz∼26.5GHz의 대역에서 정상적인 동작을 할 수 있도록 설계하였으며, 특히 저잡음 증폭기는 잡음 환경에서 작은 신호를 손실 없이 얻을 수 있도록 잡음지수를 최소화하고, 30dB 이상의 충분한 이득이 구현되도록 하였다. 고출력 증폭기는 15dBm 이상의 출력을 송신하면서도 선형성에 문제가 없도록 혼변조왜곡(IMD) 특성을 고려하여 설계하였다. 그리고 듀플렉서는 우수한 주파수 선택도와 낮은 삽입손실 특성을 갖도록 송수신 필터 모두 5개의 공진기를 포함한 Chebyshev형 구조를 갖으며 생산성이 뛰어난 모노리딕형으로 구현하여, LMDS 송수신 성능을 구현하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.62-66
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• 2015

본 논문은 디지털 사이니지의 다양한 콘텐츠 유형과 활용범위에 대하여 소개하고 송수신 거리를 늘리기 위하여 기존의 통신 방식을 분석하였다. 디지털 사이니지를 장거리에서 구현하기 위하여 기존의 모듈레이션 기법들을 결합한 하이브리드 모듈레이션 기법을 제안하고 성능을 분석하였다. 그리고 실제 채널에서의 성능을 검증하기 위해 USRP 장비를 이용하여 심벌을 매핑하고 가시광 통신 송수신 모듈로 데이터를 송수신하는 실험을 수행하였다. 기존의 QAM 방식을 이용한 데이터 수신거리와 송수신 파워를 실험을 통하여 확인하였다. 제안된 하이브리드 모듈레이션 기법을 이용한 데이터 수신거리와 송수신 파워가 기존 QAM 방식보다 뛰어남을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권11호
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• pp.857-867
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• 2018

현재 레이다의 발전 형태는 기존의 능동위상배열에서 디지털형 위상배열로 진화하고 있다. 디지털형 위상배열은 수신빔을 자유롭게 구성할 수 있는 장점이 있다. 이를 가능하게 하려면 각각의 복사소자별 수신신호가 디지털화되어야 한다. 본 논문에서는 이를 위한 디지털 송수신모듈을 설계 및 제작하고 시험결과를 제시하여 가능성을 확인하고자 한다. 디지털 송수신모듈은 4개의 송수신 채널을 포함한 쿼드팩 형태로 구성하였다. 고출력 송신을 위해 각 채널별로 GaN 소재의 고출력증폭소자(HPA)를 사용하였으며, 송신파형 발생과 수신신호 디지털변환을 위해 송수신 집적소자를 적용한 디지털 회로를 적용하였다. 제작한 결과, 각 채널별로 송신출력은 350 W 이상, 수신이득은 47 dB, 수신잡음지수 2 dB 이하를 만족하였다. 또한 모듈 내에서 최종 광신호로 변환된 수신출력을 저장하고, 분석하여 수신 특성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.168-173
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• 2008

본 논문에서는 능동 위상 배열 레이다 시스템에 적용 가능한 송수신 모듈을 설계/제작/측정하였다. 송수신 모듈은 능동 위상 배열 시스템에서 배열의 빔 합성으로 TWTA와 유사한 고출력을 획득하면서 TWTA 같은 중앙 집중식 송신기보다 신뢰성이 높고 기계적 빔 조향보다 기민하게 빔 조향을 가능하게 하는 핵심 구성품이다. 제안된 송수신 모듈은 물리적으로 Brick구조이며, 전기적으로 common leg 구조로 구성되어 있다. 또한, 소형화를 위해 하나의 유전체 기판 위에 MCM(Multi Chip Module) 형태로 제작되었으며, 실제 군용 레이다 시스템에 적용 가능한 사양을 선정하여 측정하였고, 측정 결과를 통하여 송수신 모듈의 최적화 설계를 위해 고려해야 하는 사항들을 검토하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.27-32
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• 2018

본 논문에서는 W-대역 초소형 레이다용 송수신모듈을 설계 및 제작하였다. 제안하는 광대역 마이크로스트립-도파관 전이구조를 이용하여 설계 및 제작 오차를 줄였으며, 전이구조 당 1 dB 이하의 삽입손실 및 제작의 신뢰성을 제공하였다. 이중편파 모노펄스 특성을 가지는 초소형 레이다에 직접 적용하기 위해 28 dBm의 높은 출력을 가지는 한 채널의 송신모듈을 설계 및 제작하였다. 또한 13.5 dB의 낮은 잡음지수 및 최대 17 dBm의 높은 입력 P1dB를 가지는 6채널의 수신모듈을 개발하였다. 본 논문에서 제시한 W-대역 송수신모듈을 이용하여 초소형 레이다에 적용하여 이중 편파 모노펄스 신호를 바로 처리 가능하리라 예상된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1711-1712
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• 2007

액체탱크의 레벨을 정밀측정하는 데 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)를 이용하고자 한다. 우리는 1GHz 대역폭으로 Sweep하는 Frequency Source Module을 개발하여 테스트 중이다. 개발한 송수신 모듈은 주파수의 송수신을 위한 주요부품들로 구성되는데, VCO(Voltage Controlled Oscillator), 서큘레이터(Circulator), 필터(Filter), 전력분배기(Power Divider), PLL(Phase Locked Loop)제어부, 믹서, 증폭기 등이 그것이다. 이들 부품들이 위치한 RF Board와, 패치로 구성한 안테나를 이용하여 마이크로웨이브 신호를 송수신할 수 있으며, 송수신한 신호 간의 차주파수(beat frequency)성분을 측정하면 거리정보를 획득할 수 있다. 차주파수의 아날로그신호는 DSP를 이용하여 FFT를 수행하여 주파수 성분을 찾아 거리계산을 하도록 개발하였다. 거리 측정의 성능에 영향을 미치는 가장 큰 요소는 안정된 주파수를 만들어 낼 수 있느냐 하는 것이다. 본 논문에서는 제작한 VCO 모듈을 비롯한 개발 중인 각 모듈들을 소개하였다. 향후 VCO의 선형성 개선과, 난반사에 대한 Echo Cancel 알고리듬을 적용하여 제품의 상용화를 목표로 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.1243-1251
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• 2009

본 논문에서는 능동 위상 배열 레이더에 사용되는 X-밴드 송수신 모듈의 설계와 측정 결과에 대해 기술한다. 일반적으로 능동 위상 배열 레이더는 고출력, 낮은 잡음 지수, 높은 TOI(Third Order Intercept), 송수신에서의 충분한 이득을 갖는 반도체 송수신 모듈을 요구한다. 송수신 모듈은 광대역에서 9 W의 출력 특성을 나타낸다. 잡음 지수는 2.8 dB로 낮다. 위상과 이득은 각각 6비트 위상 변위기와 5비트 감쇄기로 조정된다. LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)을 사용하여 높은 집적도를 갖는 송수신 모듈을 구현하였다. 모듈은 디지털 인터페이스를 통합하고 3개의 전원을 사용한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1380-1387
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• 2012

송수신(T/R) 모듈은 능동 위상 배열 시스템에서 핵심 부품이다. 현재 가장 널리 적용되고 있는 모듈 구조는 Brick 형태로서 이를 소형화 하는 것은 전체 시스템 구성의 유연성을 확보할 수 있는 중요한 요소가 된다. 소형화를 위하여 MMIC 갯수를 최소화 할 수 있는 Common leg 구조를 갖는 MFC(Multi Fuction Chip) 사용이 유리하며, 이득이 높은 T/R 모듈을 고밀도로 구현하기 위하여 송수신간 격리도의 확보가 필수적이다. 본 논문에서는 Common leg 구조에서 불가피하게 발생하는 궤환 경로 문제와 이로 인한 송수신 격리도의 한계를 개선하기 위하여 바이어스 전압 제어 방법을 제안하고, 측정 결과를 기반으로 최적 바이어스 타이밍을 설계하였다. 본 논문에서 제작/측정된 TR 모듈은 일반 T/R 모듈에 비하여 약 1/2의 크기($140{\times}80{\times}16mm^3$)를 가지며, 높은 출력(채널당 7 W)과 높은 송수신 이득(35 dB 송신 이득과 30 dB 수신 이득)의 구현이 가능하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.531-538
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• 2016

본 논문에서는 2중의 송수신 모듈을 이용하여 2차원 상의 표적 위치를 탐지하고, 실시간으로 추적할 수 있는 근거리 FMCW 레이다를 설계 및 제작하였다. 시분할로 동작하는 송수신 모듈로부터 수집된 1차원 거리 정보를 교차 활용하여 2차원 위치를 추출하는 기법을 제안하였고, 2차원 근거리 레이다에 성공적으로 적용하였다. 개별 레이다의 송수신 모듈에 대한 성능 측정 결과로 10 m와 30 m 위치에 있는 표적에 대한 결과를 제시하였으며, 주파수 분해능에 대응하는 range bin을 이용한 2차원 표적 맵을 활용하여 2차원 레이다의 성능 검증이 수행되었고, 제안된 기법의 유효성을 확인하였다.