본 논문에서는 50MHz에서 2.15GHz 대역의 RF(Radio Frequency) 신호를 최대 -110 dBm 까지 신호 레벨을 감쇄시키는 능동형 감쇄기의 구현 기술을 제안한다. 구현되는 능동형 감쇄기는 USB(Universal Serial Bus) 인터페이스를 통해 PC와 연결되어 PC상의 GUI(Graphic User Interface) 화면을 통해 신호의 주파수 및 최소 1 dB의 감쇄 스텝이 설정된다. 감쇄기는 입력신호를 최대 -110 dBm 수준까지 감쇄시켜 출력하므로 외부잡음의 유입과 내부 블록간의 잡음 방사를 제어시키는 회로 기술과 기구 설계 기술을 적용한다. 감쇄기의 성능 시험을 통해 -10 ~ -30 dBm 수준의 입력신호에 대하여 목표성능인 -110 dBm 수준까지 신호 감쇄가 이루어짐을 확인한다.
본 논문은 LDMOS(laterally diffused metal oxide semiconductor)를 이용하여 동작점 Class J를 적용하고, 2차 하모닉 임피던스가 리액턴스 임피던스가 되도록 출력 정합회로를 최적화하여 고효율 전력증폭기를 설계 하였다. 설계한 전력증폭기는 주파수가 108 ~ 110 MHz에서, 전력부가효율(PAE; power added efficiency)은 PSAT 출력(54.5 dBm)에서 71.5%, P1dB 출력(51.5 dBm)에서 55.5%, 그리고 45 dBm에서 24.38%의 특성을 보였다. 공간변조 방식에서의 기준 신호인 CSB(carrier with sideband) 전력증폭기는 운용 출력이 45 dBm ~ 35 dBm이며, 그 출력에서 선형적인 SDM(sum in the depth of modulation) 특성(40% ± 0.3%)을 얻었다. 전력증폭기의 바이어스 동작점에 따른 진폭 변조도 특성를 측정하고, 선형적인 변조도 특성을 얻을 수 있는 최적의 동작점을 제안한다.
데이터 통신용 400 MHz ISM 대역 송${\cdot}$수신기를 설계하였다. 전파 법규의 8.5 kHz 이하 점유 주파수 대역폭을 만족하기 위해 GFSK 변조 방식을 이용하였고, 8051 CPU에 통신 프로토콜을 이식하여 데이터를 송${\cdot}$수신하였다. 제작된 송${\cdot}$수신기는 ${\pm}3\;kHz$이하의 주파수 변조도와 20 dB의 SINAD에서 -107 dBm의 감도를 나타내었으며, 인접 채널 평균 전력을 -60 dBc 이하로 전파 법규를 만족하였다. 제작된 송수신기의 BER 특성은 입력 신호 전력이 -110 dBm에서 $1.8{\times}10^{-3}$, -106 dBm 이상일 경우 0으로 측정되었다.
GSM / DCS1800 / PCS 대역에서 사용 가능한 9.5mm x 6.5mm 크기의 트리플 밴드 초소형 전압제어 발진기를 설계하였다. 설계된 트리플 밴드 VCO는 GSM(880∼915MHz) 대역에서 7±3dBm의 출력전력, DCS1800 (1720∼1785MHz) 대역에서 8±3dBm의 출력전력, PCS(1720∼1780MHz) 대역에서 0±3dBm의 출력전력의 특성을 보인다. 위상 잡음의 특성은 -110dBc @100KHz 이하의 만족할만한 성능을 보인다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제18권2호
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pp.141-143
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2018
Two 110-GHz oscillators have been developed in 65-nm CMOS technology. To study the effect of layout on the circuit performance, both oscillators had the same LC cross-coupled topology but different layout schemes of the circuit. The oscillator with the conventional cross-coupled design (OSC1), showed an output power of -3.9 dBm at 111 GHz with a phase noise of -75 dBc/Hz at 1-MHz offset. On the other hand, OSC2, with a modified cross-coupled line layout, generated an output power of -2.0 dBm at 117 GHz with a phase noise of -77 dBc/Hz at 1-MHz offset. The result indicates that the optimized layout can improve key oscillator performances such as oscillation frequency and output power.
재난안전망에 소형의 이동무선통신망을 보조적으로 사용하면 소규모의 전파 음영지역 해소, 재난지역의 트래픽 과부하 해소 그리고 접근이 어려운 지역에서 신속하게 재난통신망을 구축하는데 유용하게 활용할 수 있다. 휴대형 이동기지국은 소형의 이동무선망을 구축하는데 필요하며, TVWS(TV White Space)를 활용하는 이동형 기지국은 전파의 활용과 무선망의 구축비용 측면에서 효과적이다. 논문에서는 TVWS에서 동작하는 이동기지국용 전력증폭기를 설계 및 구현하였다. 구현한 전력증폭기는 TV대역인 470 ~ 698MHz에서 동작하며, 이득은 20.1dB 이상, 입출력 반사손실은 11.4dB 이상, 출력을 off 하였을 때 격리도는 39.9dB 이상이었다. 전력증폭기의 IMD(Intermodulation Distortion) 특성은 470MHz에서 18.8dBm을 출력할 때 61.0dBc, 550MHz에서 18.6dBm 출력시 59.3dBc 그리고 690MHz에서 19.0dBm 출력시 56.5dBc의 특성을 갖는다. 본 논문에서 구현한 전력증폭기는 국내 전파법 규정을 만족하므로 이동 기지국용 전력증폭기로 사용할 수 있다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제15권4호
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pp.232-238
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2015
This work describes the development of a D-band (110-170 GHz) signal source based on a SiGe BiCMOS technology. This D-band signal source consists of a V-band (50-75 GHz) oscillator, a V-band amplifier, and a D-band frequency doubler. The V-band signal from the oscillator is amplified for power boost, and then the frequency is doubled for D-band signal generation. The V-band oscillator showed an output power of 2.7 dBm at 67.3 GHz. Including a buffer stage, it had a DC power consumption of 145 mW. The peak gain of the V-band amplifier was 10.9 dB, which was achieved at 64.0 GHz and consumed 110 mW of DC power. The active frequency doubler consumed 60 mW for D-band signal generation. The integrated D-band source exhibited a measured output oscillation frequency of 133.2 GHz with an output power of 3.1 dBm and a phase noise of -107.2 dBc/Hz at 10 MHz offset. The chip size is $900{\times}1,890{\mu}m^2$, including RF and DC pads.
본 논문은 현재 유선방송 기술기준에서 CDMA 이동통신서비스 대역의 누설전자파 기준이 적절한지를 검증하고자 하였다. 먼저, CDMA 2000 1X 기지국 장비를 통한 실험결과로부터 CDMA 이동통신 시스템의 최대 허용 간섭 레벨은 -110dBm/1.23MHz인 것으로 분석되었다. 이를 토대로 이동통신기지국에 거의 영향을 주지 않을 케이블 방송 옥외 전송설비의 누설 간섭전력의 임계레벨과 누설전자파 세기를 산출하였다. 일반적으로 옥외에서 측정되는 외부시스템의 배경 간섭레벨인 -100~-80dBm/1.23MHz에 대해서 허용될 수 있는 케이블 방송 설비의 누설전자파 임계치는 현행 유선방송 기술기준을 만족시키지 못하였다. 이것은 현행 기술기준이 지나치게 최악의 경우를 상정하여 설정되었음을 의미하므로 이동통신사업자의 실제적인 기지국 조건을 적용하여 합리적인 기술기준을 마련하여야 할 것이다.
본 논문은 MB-OFDM UWB 시스템용 초기 채널 추정의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 초기 채널 추정의 성능은 채널 추정에 활용되는 프리엠블 심볼의 수가 커짐에 따라 증가된다. MB-OFDM UWB 표준안은 프리엠블 형식에서 부대역 당 2개의 채널 추정용 심볼 (CE symbol : channel estimation symbol)을 제시한다. 2 개 심볼에 기반한 채널 추정의 성능은 각각 200 Mbps와 480 Mbps 전송율에 대한 -77.5 dBm과 -72.5 dBm의 상당적으로 높은 수신 감도에서는 만족될 수 있지만, 55 Mbps와 110 Mbps 전송율에 대한 수신 감도 -83.5 dBm과 -80.5 dBm에서 채널 추정 성능은 저하될 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 초기 채널 추정 영역을 기존 2개의 채널 추정용 심볼을 포함하여 패킷 동기 심볼 (PS symbol : packet synchronization symbol)과 프레임 동기 심볼 (FS symbol : frame synchronization symbol)로 확장함으로써 성능 향상을 얻을 수 있는 방법이다. 이 방법은 저하된 SBR에서 초기 채널 추정 성능을 향상시키고 물리 계층 헤더 (physical-layer header)에서의 오류율를 감소시킬 수 있다. 그러므로, 제안한 방법에 기반한 링크 마진의 증가는 통신 처리량을 증가시키는 효과가 있다. 초기 채널 추정에 대해 제안된 방법에 대한 시뮬레이션 결과, 단지 2개의 CE 심볼만을 사용했을 때보다 CE 심볼 포함 1 개의 심볼을 확장한 4 개 심볼 기반의 초기 채널 추정 방식의 성능이 $10^{-4}$ BER에서 약 0.7 dB 만큼 향상된 성능을 가진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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