• 제목/요약/키워드: 저잡음

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3GPP LTE를 위한 다중대역 90nm CMOS 저잡음 증폭기의 설계 (Design of a Multi-Band Low Noise Amplifier for 3GPP LTE Applications in 90nm CMOS)

  • 이성구;신현철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권5호
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    • pp.100-105
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    • 2010
  • 3GPP LTE (3rd Generation Partner Project Long Term Evolution)에 적용할 수 있는 다중대역 저잡음 증폭기를 90 nm RF CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 설계된 다중대역 저잡음 증폭기는 1.85-2.8 GHz 주파수 범위내의 8개 대역으로 분리돼서 동작하며, 다중대역에서의 성능 최적화를 위해 증폭기 입력단에 다중 캐패시터 어레이를 이용하여 대역에 따른 조정이 되도록 하였다. 입력 신호의 변화에 따른 증폭기의 포화를 방지하기 위해 Current Steering을 이용한 바이패스 모드를 구현하였다. 설계된 저잡음 증폭기는 1.2 V의 공급 전원에서 17 mA를 소모한다. RF 성능은 PLS (Post Layout Simulation)을 통해 검증하였다. 정상상태에서 전력이득은 26 dB, 바이패스모드에서의 전력이득은 0 또는 -6.7 dB를 얻었다. 또한, 잡음지수는 1.78dB, IIP3는 최대 이득 일 때 -12.8 dBm을 가진다.

새로운 바이어스 회로를 적용한 S-band용 저잡음 증폭기 및 믹서의 One-Chip 설계 (Design of the Low Noise Amplifier and Mixer Using Newly Bias Circuit for S-band)

  • 김양주;신상문;최재하
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.1114-1122
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    • 2005
  • 본 논문에서는 S-band 대역에서의 수신단 one-chip MMIC 저잡음 증폭기, 믹서의 설계 및 제작, 측정에 관한 연구를 수행한다. 저잡음 증폭기는 공통 소스 구조의 2단으로 설계하였으며, 믹서는 LO 및 RF balun으로 구성되고, 이는 능동 소자를 이용하여 구현하였다. 각 능동 소자의 공정상의 변화를 보상하기 위하여 새로운 바이어스 안정화 회로를 적용하였다. 그리고 이를 단일 칩으로 구현, 제작하였다. 측정 결과로 저잡음 증폭기는 2.1 GHz에서 15.51 dB의 이득과 1.02 dB의 잡음지수를 가지고 있으며, 믹서의 변환 이득은 -12 dB이며 IIP3는 약 4.25 dBm, 포트간 격리도는 25 dB 이상의 값을 가진다. 제안된 새로운 바이어스 회로는 FET와 저항으로 구성되며 공정상의 변화와 온도의 변화 등에 의한 문턱 전압의 변화를 보상해 줄 수 있다. 제작된 칩의 크기는 $1.2[mm]\times1.4[mm]$이다.

스위칭 트랜지스터를 이용하여 2.4/3.5/5.2 GHz에서 동작하는 다중 대역 저잡음 증폭기 설계 (Design of Multi-Band Low Noise Amplifier Using Switching Transistors for 2.4/3.5/5.2 GHz Band)

  • 안영빈;정지채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.214-219
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    • 2011
  • 본 논문에서는 2.4, 3.5, 5.2 GHz의 대역에 맞추어 스위칭 동작을 하는 다중 대역 저잡음 증폭기를 CMOS 0.18 um 공정을 이용하여 설계하였다. 제안된 회로는 스위칭 트랜지스터를 이용하여 입력단에서는 트랜스 컨덕턴스, 게이트-소스 캐패시턴스를 조정하고, 출력단에서는 캐패시턴스를 조정하는 방식으로 다중 대역 입출력 정합을 이루었다. 제안된 저잡음 증폭기는 각 스위칭 트랜지스터의 동작 상태에 따라 2.4, 3.5, 5.2 GHz 대역에서 제안된 회로는 입출력단에서 각각 14.2, 12, 11 dB의 이득과 3, 2.9, 2.8의 잡음 지수 특성을 갖는다. 다중 대역 저잡음 증폭기는 1.8 V의 공급 전압에 대해서 4.2~5.4 mW의 전력을 소비한다.

고주파수 초음파 영상을 위한 저잡음·광대역 수신 시스템 구현 (Implementation of low-noise, wideband ultrasound receiver for high-frequency ultrasound imaging)

  • 문주영;이준수;장진호
    • 한국음향학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.238-246
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    • 2017
  • 고주파수, 고해상도 초음파 영상을 획득하기 위해서는 고주파수 초음파 변환기가 가지는 작은 구경에 따른 낮은 민감도와 침투 깊이에 따른 높은 감쇠량을 극복하여야 한다. 이는 고주파수 초음파 변환기의 본질적인 한계점이므로 수신 시스템을 통하여 그 한계점을 극복하여야 한다. 본 논문은 고주파수, 고해상도 초음파 영상을 위하여 고주파수 초음파 변환기의 본질적인 한계인 낮은 민감도와 높은 감쇠량을 극복할 수 있는 저잡음 광대역 수신 시스템 개발과 특성 평가 결과에 관한 것이다. 개발한 저잡음 광대역 수신 시스템은 80 MHz 이상의 동작 주파수 대역에서 최대 73 dB의 증폭 이득과 48 dB의 가변 이득 범위를 만족하며 ${\pm}1dB$의 증폭 이득 평탄도 성능을 가진다. 또한 개발한 수신 시스템은 상용 리시버에 비하여 8.4 dB 이상의 신호대잡음비 성능과 3.7 dB 이상의 대조도 성능이 우수함을 확인하였다.

X-대역 응용을 위한 GaN 기반 저잡음 증폭기 MMIC (GaN-based Low Noise Amplifier MMIC for X-band Applications)

  • 임병옥;고주석;김성찬
    • 전기전자학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.33-37
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    • 2024
  • 본 논문에서는 0.25 ㎛ 게이트 길이를 갖는 GaN HEMT 기술을 사용하여 개발한 X-대역 저잡음 증폭기 MMIC의 특성을 기술한다. 개발된 GaN 기반 X-대역 저잡음 증폭기 MMIC는 9 GHz ~ 10 GHz의 동작 주파수 대역에서 22.75 dB ~ 25.14 dB의 소신호 이득과 1.84 dB ~ 1.94 dB의 잡음지수 특성을 나타내었다. 입력 반사 손실 특성과 출력 반사 손실 특성은 각각 -11.36 dB ~ -24.49 dB, -11.11 dB ~ -17.68 dB를 얻었으며 40 dBm (10 W)의 입력 전력에 성능 열화 없이 정상적으로 동작하였다. MMIC의 크기는 3.67 mm × 1.15 mm이다. 개발된 GaN 기반 저잡음 증폭기 MMIC는 X-대역의 다양한 응용에 적용 가능하다.

Global Positioning System용 저잡음 증폭기와 초소형 마이크로스트립 안테나 (A Low Noise Amplifier and a Minimized microstrip Patch Antenna for GPS (Global Positioning System))

  • 박노승;이병제;이종철;김종헌;김남영
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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    • pp.385-388
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    • 2000
  • 본 논문에서는 좀더 효율적이고 소형화한 GPS(Global Positioning System)용 안테나와 LNA(Low Noise Amplifier)를 IMT-2000 단말기에 내장함으로써 개인 휴대 통신 기능과 더불어 좀 더 정확한 위치추적 기능을 동시에 가능케 하고자 한다. 중심 주파수 1.575 GHz의 저잡음 증폭기와 안테나의 크기는, 합쳐서 10$\times$10$\times$4 (mm)로서 상층은 마이크로스트립 패치 안테나이고, 중간층은 안테나 ground와 LNA ground의 공통 ground이며, 제일 아래층에는 LNA가 위치하게 된다. LNA 의 경우 2단을 중첩하여, 첫째 단 16dB, 둘째 단 18dB의 이득 특성을 보였는데 첫째, 둘째 단의 대역통과 필터에서 삽입손실로 3dB의 손실을 가져와 총 3dB의 이득 특성을 보였다. 잡음 특성은 약 1.9의 특성을 보였다. 안테나의 경우 9$\times$9$\times$$\times$2 (mm)로써, 고유전율( $\varepsilon$$_{r}$ = 73 )의 세라믹을 사용하여 그 크기를 상당부분 줄였다. 그리고 유전체 밑의 ground를 옆면까지 높임으로써 좀 더 소형화한 안테나를 가능케 하였다. 고유전율의 유전체를 사용하였기에 안테나 자체의 이득 특성은 저잡음 증폭기에서 보상하고, 안테나의 임피던스 정합 또한 LNA의 입력 쪽에서 하도록 하였다. 또한 위성신호 수신을 위해 안테나는 RHCP 의 원형편파 특성을 갖는다.

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5.25-GHz BiCMOS 저 잡음 증폭기 (5.25-GHz BiCMOS Low Noise Amplifier)

  • 성명우;;최근호;김신곤;;;길근필;류지열;노석호;윤민
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.691-692
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    • 2016
  • 본 논문은 802.11a 무선 랜용 5.25-GHz BiCMOS 저 잡음 증폭기를 제안한다. 이러한 회로는 1볼트 전원에서 동작하며, 저 전압 전원 공급에서도 높은 전압 이득을 가지도록 설계하였다. 제안한 회로는 $0.18{\mu}m$ SiGe HBT BiCMOS로 설계되어 있다. 저 전압 및 저 전력 동작을 위해 바이어스 회로는 밴드 갭 참조 (band-gap reference circuit) 바이어스 회로를 사용하였다. 제안한 회로는 최근 발표된 연구결과에 비해 높은 전압이득, 낮은 잡음지수 및 작은 칩 크기 특성을 보였다.

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SOI LAN에서 게이트구조가 핫캐리어에 의한 성능저하에 미치는 영향 (Impact of Gate Structure On Hot-carrier-induced Performance Degradation in SOI low noise Amplifier)

  • 엄우용;이병진
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제47권1호
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    • pp.1-5
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    • 2010
  • 본 논문은 SOI 저장음 종폭기에서 게이트구조가 핫캐리어에 의한 성능저하에 미치는 영향융 조사하였다. 회로 시뮬레이션은 H-게이트와 T-게이트를 가지는 SOI MOSFET에서 측정된 S-파라미터와 Agilent사의 ADS를 사용하여 스트레스 전후의 H-게이트와 T-게이트 저잡음 증폭기의 성능을 비교하였다. 또한 저잡음 증폭기의 장치 열화와 성능 열화 사이의 관계뿐만 아니라 임피던스 매칭(S11), 잡음 지수와 이득에 관한 저잡음 증폭기의 성능 지수 등을 논의하였다.

HEMT를 이용한 직접 위성 방송 수신기용 MMIC 회로 설계

  • 정우영;이승희
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 1998년도 춘계공동학술대회 발표논문집 IMF시대의정보화 추진전략
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    • pp.297-303
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    • 1998
  • 본 논문에서는 게이트 길이 0.25um, 게이트 폭 150um(6 $\times$25)um 인 HEMT를 이용하여 11.7GHz~12.2GHz 대역 위성방송용 수신기의 기본회로를 설계하였다. 수신기는 저잡음증폭기, 믹서, 국부발진기, 중간주파수증폭기로 구성되어 있으며 LO 주파수는 10.75GHz 이고 IF 주파수는 0.95 ~1.45GHz 이다. 수신기의 설계목표는 전체이득 32dB 이상, 잡음지수 2.6dB 이하, 입출력 단의 반사손실은 각각 -10dB, -10dB 이하이며 저잡음증폭기, 믹서 및 중간주파수증폭기의 최소이득 및 최대잡음지수 14dB, 1dB, 믹서는 각각 0dB, 10dB, 중간주파수증폭기는 각각 18dB, 5dB 가 되게 설계하였다. 저잡음증폭기와 중간주파수증폭기는 2단으로 , 믹서는 이중 게이트구조로, 국부발진기는 반사형의 구조로 설계하였다.

LMDS용 Ka 밴드 MMIC 저잡음증폭기의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Ka Band MMIC LNA for LMDS LNA)

  • 황인갑
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권7B호
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    • pp.1326-1332
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    • 2000
  • 본 연구에서는 Ka 밴드 대역의 LMDS에 사용될 수 잇는 저잡음증폭기를 MMIC로 설계하고 제작하였다. 능동소자로는 p-HEMT를 사용하였으며, 주파수가 높으므로 저주파 MMIC에서 사용되는 수동 소자인 spiral 인덕터나 MIM 커패시터를 사용하지 못하고 마이크로스트립라인을 이용하여 증폭기를 설계하였다. 증폭기 설계 시 안정도를 해결하고 잡음 지수를 낮추기 위하여 RC 궤환회로와 소스 인덕터를 사용하였으며, 제작된 증폭기는 4단 증폭기로 26.5 GHz에서 이득 27.4dB, 잡음지수 3.46 dB를 얻었다.

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