• 한국통신학회논문지
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• 제37권4A호
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• pp.214-218
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• 2012

본 논문에서는 FMCW(frequency modulation continuos wave) 응용에서 사용 가능한 우수한 성능의 W-band 도파관 전압조정발진기를 구현하였다. 중심주파수가 94 GHz인 도파관 전압조정발진기(VCO, voltage controlled oscillator)를 구현하기 위하여 GaAs 건 다이오드(Gunn diode) 및 버렉터 다이오드(varactor diode)와 저역통과필터(LPF, low pass filter)를 적용한 두 개의 바이어스 포스트(bias post)를 이용하였으며, 발진기의 동공(cavity)을 47 GHz에서 발진하도록 설계하여 2체배된 신호를 사용하였다. 제작된 전압조정발진기는 1.095 GHz의 대역폭, 1.69%의 오차율 특성을 갖는 590 MHz의 선형성 구간과 14.86~15.93 dBm의 출력전력 특성을 나타내었다. 위상잡음은 전 구간에서 -95 dBc/Hz(at 1 MHz offset) 이하의 우수한 특성을 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.1035-1039
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• 2012

본 논문에서는 GaAs 기반의 건 다이오드(Gunn diode)와 버렉터 다이오드(varactor diode)를 사용하여 중심 주파수가 94 GHz인 도파관(waveguide) 전압조정발진기(VCO, voltage controlled oscillator)를 구현하였다. 94 GHz 신호는 동공(cavity)을 47 GHz에서 발진하도록 설계하여 2체배된 신호를 사용하였으며, 다이오드의 바이어스(bias) 포스트(post)가 저역통과필터(LPF, low pass filter) 및 공진기(resonator) 기능을 동시에 수행하도록 설계하였다. 제작된 도파관 전압조정발진기는 760 MHz의 대역폭과 12.61~15.26 dBm의 출력전력 특성을 나타내었다. 위상잡음은 -101.13dBc/Hz(at 1MHz offset)의 우수한 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권6호
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• pp.60-68
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• 2007

발진기를 구성하는 교차결합된 P형 및 N형 트랜지스터의 공통 소스 단자로부터 기본 발진주파수의 이차 고조파 신호를 차동으로 출력하는 전압조정발진기를 제안하였다. 공통소스단자의 임피던스를 최적화하고 발진기를 전압제한영역에서 동작시키면 차동 이차 고조파 신호가 모든 공정/온도/공급전압의 코너에서 진폭차와 위상차가 $0{\sim}1.6dB$ 이고 $+2.2^{\circ}{\sim}-5.6^{\circ}$ 범위 안에서 유지됨을 확인할 수 있었다. 또한 진폭/위상 오차를 보정할 수 있는 임피던스 튜닝 회로도 사용하였다. 제안된 구조를 검증하기 위해 5 GHz 차동 이차고조파를 발생하는 전압조정발진기를 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정을 통해 설계 제작하였다. 이차고조파의 차동출력의 차이인 에러 신호는 임피던스 튜닝 회로를 통하여 -70 dBm이라는 낮은 수준으로 측정되었다. 따라서 CMOS LC 전압조정발진기가 진폭차가 0.34 dB 이고 위상차가 $1^{\circ}$ 인 만족할만한 차동의 이차고조파 신호를 출력하고 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.570-579
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• 2009

본 논문에서는 개루프 설계 방법을 이용하여, 전기적주파수조정범위가 확장된 전압제어유전체공진기발진기(Vt-ORO: Voltage-tuned Dielectric Resonator Oscillator)를 설계하였다. 설계된 전압제어유전체공진기발진기는 공진부, 증폭부, 위상천이부로 구성하였다. 발진조건을 만족하기 위하여, 각 부에서의 크기와 위상을 결정하였다. 각 부를 연결하여 측정한 S-피라미터는 개루프 발진조건을 만족하였다. 또한, 측정된 개루프의 군지연(group delay)로부터 전기적주파수조정범위(electrical frequency tuning-range)를 수식으로 도출하였다. 이와 같이 설계된 개루프의 입출력을 연결하고 폐루프로 구성하여 전압제어유전체공진기발진기를 구현하였다. 그 결과, 0$\sim}$10 V의 조정전압으로 중심주파수 5.3 GHz에서 전기적주파수조정범위는 수식으로 도출한 값과 근사한 82 MHz를 얻었고, 이는 선형적인 변화를 보였다. 이 때, 위상잡음은 100 kHz offset에서 -104${\pm}$1 dBc/Hz, 출력전력은 5.86${\pm}$1 dBm로 평탄함을 보였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제8권3호
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• pp.64-72
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• 2005

In this paper, we propose a design method of the millimeter-wave(W-Band) waveguide cavity harmonic voltage controlled oscillator(VCO) using a Gunn diode for the armor sensor. Using the 3-dimensional simulation tool(Ansoft $HFSS^{TM}$), we were able to find the impedance matching point between waveguide and Gunn diode and estimate the oscillation frequency. A varactor diode is used for the frequency tuning, and we find out the equation for the calculation of the tunable frequency range. The designed VCO shows good performances; 17dBm output power at 94GHz center frequency, 520MHz frequency tuning range similar to the estimated value(480MHz).

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.92-101
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• 2005

본 논문에서는 W-대역 도파관 전압조정발진기에 적용할 수 있는 건 다이오드 마운트를 실험적으로 설계하였다. 건 다이오드 마운트에 의해서 건 다이오드의 낮은 임피던스는 도파관의 높은 임피던스에 정합된다. 건 다이오드 마운트에서 디스크 직경, 디스크 높이, 금속봉 직경에 따른 전압조정 발진기의 중심 주파수, 주파수 조정범위, 출력전력 등 특성 변화 경향을 시뮬레이션에 의해 확인한 후 실험적인 방법으로 최적의 건 다이오드 마운트를 설계하였다. 설계된 전압조정 발진기는 중심 주파수 93.9 GHz, $2{\%}$ 주파수 선형성 범위 600 MHz, 출력전력 16 dBm 등의 우수한 특성을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1104-1112
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• 2013

본 논문에서는 감지기에서 특정 거리만큼 떨어진 곳에 버블 형태의 감지 영역을 형성하는 새로운 버블형 동작 감지기를 위해 나노초의 발진 기동 시간과 8.35 GHz의 중심주파수를 가지는 광대역 콜피츠 전압제어발진기를 설계 및 제작하였다. 전압제어발진기는 HEMT 소자 및 콜피츠 궤환 구조를 이용한 부성 저항부와 바랙터 다이오드 및 단락된 마이크로스트립 분기 선로를 이용한 공진부로 구성되었다. 패키지된 트랜지스터의 기생 인덕턴스로 인해 8.1 GHz에서 용량성 값에서 유도성 값으로 변하는 부성 저항부의 리액턴스 변화는 마이크로스트립 분기 선로와 직렬 캐패시터를 이용하여 보상하였다. 부성 저항 값을 결정하는 궤환 캐패시터들의 값을 조정함으로써 부성 저항 값 변화에 따른 발진 기동 시간 개선 여부와 부성 저항부의 입력 리액턴스 기울기 변화에 따른 대역폭 개선 여부도 조사되었다. 제작된 전압제어발진기는 2.3 GHz(28 %)의 튜닝 대역폭과 4.1~7.5 dBm의 출력 전력, 그리고 2 nsec 이하의 발진 기동 시간을 가지는 것으로 측정되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.784-794
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• 1996

본 논문에는 PCS(WACS/TDMA) 단말기 내의 국부발진기에 적용 가능한 표면실장형 전압제어발진기의 체계적인 설계방법을 기술했다. 능동소자로는 표면 실장형 package로 구성되고 $f_{gamma}$가 4GHz인 silicon bipolar transistior를 2개 사용했으며 이들의 발진 한계로 인해 분리형으로 설계했고 공진기는 4층의 multilayer PCB의 제 3층을 이용한 strip line 공진기를 사용했다. 설계된 전압제어 발진기는 $12{\times}10{\times}4mm$의 크기를 가지며 동작 전압 3V에서 22mA의 전류소모와 출력 0 dBm, 주파수 조정폭 50MHz이상, 위상잡음이 중심주파수에서 100kHz offset 시 -100dBc/Hz의 성능을 보이고 있다. 크기와 전류소모 면에서는 개선이 요구되며 크기 면에서 개선은 좀더 소형인 chip부품을 사용 가능할 것이며, 전류소모 면에서는 좀더 높은 $f_{gamma}$를 갖는 transistor를 사용 개선할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.129-135
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• 2020

본 연구는 10MHz SC-CUT 크리스탈을 이용한 오븐제어수정발진기(이하 OCXO)의 온도센서 위치에 의한 특성 변화와 주파수 보정방법에 관한 것이다. 기존의 고정밀 10MHz OCXO의 제작 방법은 여러 가지가 있지만, 본 연구에서는 온도센서의 위치를 조정하는 것만으로도 외부 온도 변화에 대한 주파수 안정도 특성이 향상될 수 있다는 것을 보여준다. OCXO의 주파수 특성에 영향을 주는 인자로는 크리스탈에 전달되는 온도, 크리스탈에 인가되는 전압, 발진회로를 구성하는 캐패시턴트 등이 있다. 이러한 인자들에 의한 주파수 변화량을 측정하고 온도 변곡점 측정과 캐패시터 값의 변화를 통하여 OCXO 출력주파수의 보정값 변화를 알아보았다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.613-623
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• 2012

본 논문에서는 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics) 공정을 이용하여 다층 구조의 의사 유전체 공진기를 설계하고, 이를 HMIC(Hybrid Microwave Integrated Circuit) 형태의 증폭기, 위상천이기와 함께 폐루프를 구성하여 초소형 전압 제어 의사 유전체 공진기 발진기(Vt-ADRO: Voltage-tuned Artificial Dielectric Resonator Oscillator)를 제작하였다. 의사 유전체 공진기는 주기적인 도체 패턴과 적층을 통해 기존의 유전체 공진기보다 소형의 크기를 갖는 공진기이다. 의사 유전체 공진기의 형상은 기본 도체 패턴 원판형을 갖고 이것을 적층하는 구조를 선정하였으며, 공진기의 물리적 치수 및 적층 수에 따른 공진 특성을 분석하였다. 소형의 크기로 제작하기 위하여 LTCC 기판의 상부에 의사 유전체 공진기를 내장하고, 하부에 증폭기, 위상천이기를 집적하였다. 제작된 의사 유전체 공진기 발진기는 $13{\times}13{\times}3mm^3$로 초소형이며, SMT(Surface Mount Technology) 형태를 갖는다. 설계된 발진기는 설계 주파수에서 개루프 발진 조건을 만족하였으며, 폐루프 측정 결과, 발진 주파수는 조정 전압 0~5 V에서 2.025~2.108 GHz, 위상 잡음은 100 kHz offset에서 $-109{\pm}4$ dBc/Hz, 출력 전력은 $6.8{\pm}0.2$ dBm을 보이며, PFTN(Power Frequency Tuning Normalized) FOM(Figure Of Merit)은 -30.88 dB를 보인다.