본 논문에서는 광대역 특성을 갖는 이동통신 RF 모듈의 수동 혼변조 왜곡신호를 측정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 광대역 특성을 나타내기 위하여 RF 수신단에서 저 잡음 특성과 광대역 특성을 만족하는 수신기를 설계하였으며 RF 수신 단에서 넓은 동적영역(high dynamic range)을 나타내도록 하였다. 설계된 수동 혼변조 왜곡 측정시스템에서 FPGA/DSP를 적용하여 측정된 PIMD신호를 PC에 기록하도록 프로그램 하였다. 650MHz-2700MHz 까지 가변하여 제3차 혼변조 왜곡신호를 측정하여 최고 -138dB를 나타내었다.
본 논문에서는 다중 편파 및 3:1 이하의 대역폭을 갖는 광대역 혼 안테나 설계 기법을 제시하였다. 급전단은 다중 편파 및 광대역 구현을 위하여 4중 릿지(Quadruple Ridge) 형태의 도파관을 적용하였으며, 반구(Semisphere) 형태의 백 쇼(Back Short)를 갖는 캐비티 구조내에 쇼팅 바(Shorting Bar)를 삽입함으로써 반사손실을 최소화하였다. 안테나 개구면에서의 위상보정을 통해 안테나 범 패턴을 개선시키기 위하여 주름진 형태의 유전체 렌즈를 설계하였다. 설계 기법을 기반으로 제작된 얀테나의 측정결과를 제시함으로써 설계 방법의 타당성을 겸증하였다.
포물선형 혼 도파관을 사용하여 입사파의 음향전력밀도를 증대시킴으로써 압전물질의 압전비선 형성을 이용한 평판형 구조의 탄성 음향파 콘벌버를 제작하고 스펙트럼 확산 통신방식에서 S/N 비가 S 높으며 프로그램이 가능한 자기상관정합 필터로 사용될 수있음을 실험적으로 제시하였다. 본 실험에서 는 포물선형 혼 도파관을 사용한 탄성 음향파 콘벌버를 압전 재료인 YZ-LiNbO\sub 3\ 위에 중심 주파 수 100MHz 압축비 11:1, 적분시간 6인 IDT, 포물선형 혼 도파관 및 출력단자를 설계한 후 이를 포토리 토그라피 바업으로 제작하여 100 MHz 로 펄스 변조된 신호를 탄성 음향파 콘벌버의 양 입력에 인가하 여 자기상관 출력을 얻음으로써 신호 처리 이득이 18dB인 정합필터를 구현하였다.
낙뢰에 대한 전력계통의 적절한 보호를 위해서 피뢰기/아킹혼의 적절한 보호작동 설계가 필요하다. 피뢰기/아킹혼은 낙뢰에 의해 이상전압 발생시 섬락 동작을 통하여 계통을 보호하므로, 절연파괴 특성에 대한 상세한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 피뢰기/아킹혼의 섬락동작에 직접적인 영향을 주는 절연갭의 미세조정에 따른 절연파괴 특성에 대한 연구를 실험적으로 수행하였다. 실험 결과, 갭간격이 증가할수록 절연파괴전압은 증가하고, 그 증가폭은 지수적으로 감소하는 전형적은 방전 특성을 확인하였으며, 그 상세한 변화 값을 측정하였다. 또한 표준 갭간격에서의 섬락특성과 섬락전압 분포도를 구하여 절연협조 상태를 분석하였다.
본 논문에서는 다중대역 렉테나가 장착된 RF 에너지 수집 시스템의 성능 확인에 사용되는 광대역 이중리지 혼 안테나를 다중모드 회로망 분석을 이용하여 효율적으로 설계하는 방법을 제안하고 있다. 다중모드 회로망 분석을 이용하여 천이장치와 혼에 대한 각각의 고차모드 산란 파라미터를 얻어 설계에 적용하였다. 그 결과 기존 방법에 비해 계산시간이 많이 단축되었으며 안테나의 정재파비를 계산한 결과 전자기장 해석을 적용한 것과 거의 유사하였으며, 측정치와 높은 일치도를 보였다. 설계된 광대역 혼 안테나는 660~6360 MHz 대역폭과 6~13.7 dBi의 최대 방사 이득을 가진다.
본 논문에서는 변형된 개별 차수 혼변조 신호 발생기들을 이용한 새로운 형태의 전치왜곡 회로를 제안하였다. 이 회로들은 전치왜곡 3차 와 5차 이상의 고차 신호 발생기 두개로 구성되어 독립적으로 동작과 제어되며, 이것의 회로 동작을 통해서 전력 증폭기의 혼변조 왜곡 신호들을 효과적으로 억압할 수 있다. 구현된 전치왜곡 선형화기의 동작특성은 국내 개인 휴대 통신 (PCS) 기지국 송신 대역인 1840 ~ 1970MHz 주파수에서 동작되도록 제작, 측정을 하였고 그 결과 반송파 2 톤 신호를 인가할 때 3차 혼변조 왜곡 특성의 (C/I)비는 40dB 이상, 5차 혼변조 왜곡 특성의 (C/I)비는 23dB 이상의 개선효과를 얻었고, IS-95 CDMA 신호를 인가하였을 때 885KHz 이격 지점에서 인접 채널 전력비를 l0dB이상 개선시켰다.
본 논문에서는 주파수 체배기를 이용하여 2차, 3차 고조파 신호를 발생시켜 3차, 5차 혼변조 왜곡성분을 개별적으로 선형화 하는 새로운 구조의 전치왜곡 선형화기를 제안하였다. 이 구조는 2체배기를 이용하는 3차 혼변조왜곡신호 제어부와 3체배기를 이용하여 5차 혼변조 왜곡신호 제어부를 포함하여 출력신호들의 합성 및 격리를 위한 Wilkinson 전력합성기로 구성되었다. 제안된 개별차수 조정 전치왜곡 선형화기는 870∼880 MHz대역에서 3차 혼변조 왜곡특성은 약 -l6dB와 5차 혼변조 왜곡특성은 약 -l8dB의 개선효과를 얻었으며 출력전력은 34 dBm/tone이었다.
본 논문은 하나의 파일롯 신호를 이용하여 다중 캐리어를 수용하는 IMT-2000 전 대역에서 동작하는 중계기용 Feedforward 선형증폭기의 설계 및 제작에 관한 것이다. 본 논문에서 제시한 방법은 기존에 나와있는 파일롯 신호 인가 방법과는 달리 하나의 파일롯 신호를 분기하여 첫번째 루프(혼변조 신호 추출 루프)와 두번째 루프(혼변조 신호 제거 루프)에 인가함으로써, 증폭기에 입력되는 입력신호의 주파수와 레벨의 변화에 따라 자동 적응적으로 혼변조 신호들을 제거하도록 설계하였다. 제작 결과 2110 MHz - 2170 MHz 주파수 범위에서 최종 출력이 20 W$_{avg}$ 일 때 임의의 20 MHz에서 IMD 특성이 -60 dBc 이하가 됨으로써 20 dB 이상을 개선시켰으며 제안된 선형증폭기는 중계기의 다중캐리어 선형증폭기로서 적합함을 확인하였다.
본 논문에서는 새로운 Ka-대역 혼 배열안테나를 제안한다. 제안된 배열구조의 소자안테나는 평판형 마이크로스트립 안테나와 사각형 혼의 두 개 부분으로 구성되며, 평판형 안테나는 원형편파를 위한 모서리가 절단된 평판형 패치구조를 갖는다. 이러한 평판한 패치안테나는 혼에 신호전력을 여기시키기 위한 급전부와 급전된 신호전력을 원형편파로 바꾸는 일종의 편파기 역할을 수행함으로써 도파관 안테나의 크기를 소형활 할 수 있다는 장점을 갖는다. 제안된 혼 안테나 구조를 이용하여, $0.9{\lambda}_0$의 배열간격을 갖는 $1{\times}8$ 배열안테나를 설계 및 제작하였다. 제작된 단일 혼 안테나는 8dBi의 이득과 3dB 기준으로 4.9%의 축비대역폭을 가지며, $1{\times}8$ 배열안테나는 14dBi의 이득과 8.2%의 축비대역폭을 갖는다.
본 논문에서는 저주파 혼변조 신호의 크기만을 조절하여 혼변조 신호를 제어하는 새로운 전치 왜곡 선형화기를 제안하였다. 이 방법은 고조파 발생기 출력에서 생성된 저주파 혼변조 신호를 주 신호와 진폭 변조시켜 혼변조 신호를 만들었으며, 저주파 가변 이득 조절기를 이용하여 혼변조 신호의 크기와 위상을 조절하였다. 제안한 전치 왜곡 선형화기는 국내 셀룰러 기지국 송신 주파수($869{\sim}894\;MHz$) 반송파 2 톤 신호를 전력 증폭기에 인가하여 입력 신호 레벨을 변화시켰을 때, 3차 혼변조 신호는 20 dB 이상 개선되었으며, IS-95 CDMA 1FA 신호입력 시에는 중심 주파수에서 ${\pm}885\;kHz$ 및 ${\pm}1.25;MHz$ 이격 지점에서 인접 채널 전력 비(ACPR: Adjacent Channel Power Ratio)를 10 dB 이상 개선시켰다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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