본 논문에서는 UHF 400 MHz 대역 20 W급 전력증폭기를 이용하여 협대역 아날로그 전치왜곡 선형화 기법에 관한 연구를 하였다. 아날로그 전치왜곡기로는 MAXIM사(社)에서 제공하는 SC1894 전력증폭 선형화기를 사용하였으며, look-up 테이블 기법을 통해 기존 칩에서 동작하지 않는 1 MHz 이하의 대역폭에 대한 혼변조 신호 특성 및 인접채널전력 개선을 확인 하였다. 400 MHz (400 ~ 500 MHz)대역에서1 채널오프셋 기준 최대 17.46 dB, 2 채널 오프셋 기준 최대 16.6 dB의 혼변조 신호 특성 및 인접채널전력 개선을 확인하였다. 같은 선형성을 요구하는 시스템에 있어 40 W 이상 출력전력에서 12.41% 의 전력효율 개선을 확인하였다.
The GFSK Transceiver of 400MHz ISM band for data communication is designed and fabricated. To reduce the occupied bandwidth of transmitted signal, the GFSK modulation is selected. The measured results of fabricated transceiver show the data rate of 2400bps at 8.5kHz bandwidth, frequency deviation of less than $\pm$3kHz, sensitivity of -111dBm, SNR of 21.58dB. The fabricated transceiver is satisfied with the regulation of radio wave and has the good performance. This transceiver is well suited for data communication of 400MHz ISM band.
본 논문은 AM 변조 신호를 전송하기 위한 전류모드논리 주파수 분할기를 설계하고, 모의실험 결과를 통해 입출력 파형과 bias 포인트의 변화에 따른 출력 전압을 분석하였다. 또한, 입력 주파수 1,400 MHz에서 최적화되어 동작하는 주파수 분할기를 설계하였으며, 이를 통해 700 MHz 변조 신호의 전송 가능성을 확인하였다. 설계된 주파수 분할기는 100 MHz부터 3,000 MHz까지 동작하며, 2,900 MHz의 대역폭을 가지고 입력 주파수 1,400 MHz에서 -33 dBm의 입력 전력으로 변환 이득 14 dB를 갖도록 설계되었다. DC 전압 $V_{DD}=3V$에서 입력 전압 $V_{Peak}=0.2V$일 때 $I_{total}=30mA$가 흐르며, 변조 지수 m=0.5인 진폭 변조 신호의 반송파 주파수가 1,400 MHz에서 700 MHz로 분주되는 것을 확인하였다.
본 논문은 400 MHz 대역 시스템에 적용할 수 있는 고 효율을 유지하는 적응형 E급 증폭기를 제안하였다. 이 증폭기는 입력 주파수 변화에 공진기 주파수가 적응되도록 마이크로프로세서를 사용하여 고 효율을 유지하도록 하였다. 이러한 적응형 E급 증폭기의 동작을 보이기 위해서 중심 주파수는 450 MHz 이고, 대역폭은 100 MHz인 증폭기를 제작하여 이 주파수 구간에서는 60% 이상의 효율을 유지하였고, 최대 효율은 74.8%를 얻었다.
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.
본 논문에서는 이동 통신 단말기에 적합한 소형 광대역 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 프린트된 사각형 모노폴 형태와 그라운드 면에 얇은 미앤더 선로로 연결된 기생 소자로 구성되며, 실제 단말기 환경에 맞춰서 45 mm${\times}$90 mm 크기를 갖는 두께 0.8 mm이고, 유전율 4.4인 FR-4 기판을 이용하여 시스템 기판을 이용하여 설계하였다. 실제 제작한 안테나의 크기는 10.5 mm${\times}$12.5 mm${\times}$0.8 mm이며, 반사 손실 -10 dB 대역폭은 2,200~6,000 MHz, 이득은 2.86~4.01 dBi을 가짐을 측정을 통해 확인하였다. 따라서 제안된 안테나는 국내 WiBro 서비스 대역(2,300~2,380 MHz)과 WLAN 대역(IEEE 802.11b/g/n: 2,400~2,480 MHz, IEEE 802.11a: 5,150~5,825 MHz) 그리고 국외 mobile WiMAX 대역(IEEE 802.16e: 2,500~2,690 MHz, 3,400~3,600 MHz)을 지원하는 단말기 안테나로 적합하다.
Ultrasonic probes of 400kHz, 1MHz were fabricated using PZT-5Z plates. Epoxy was used for backing layer materials onthe plates. Nondestructive Test was carried using these probes. Pulse lobe width of impulse response was reduced 15.4% compare 1MHz with 400kHz and 96.6% compare 3MHz with 400kHz. The attenuation in aluminum was 2.05[dB/m] at 400kHz, 4/91[dB/m] at 1MHz, 7.35[dB/m] at 3HMz. Hole detection error of the first hole was 22.4% at 1HMz, 9.% at 3HMz, The second hole 11.6% at 1HMz, 4.7% at 3HMz. In the result of experiment of the hole detection error and resolution, 3HMz probe was the best among them.
본 논문에서는 정상모드 헬리컬 도선 안테나를 대신하여 일종의 인쇄형 안테나로써 헬리컬 구조와 결합된 굴곡형 모노폴 안테나를 제안한다. 본 논문에서 연구한 안테나는 418MHz에서 동작될 수 있도록 상용 모의실험 도구인 MWS를 사용하여 설계하였다. 제작된 안테나의 반사손실 및 방사패턴의 측정결과가 모의실험 결과와 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 본 논문에서 제안된 안테나를 418MHz에서 동작되는 실제 무선 리모컨에 적용시킨 결과, 기존의 정상모드 헬리컬 안테나 사용 때와 비교하여 거의 유사한 특성을 가짐을 알 수 있었다.
본 논문에서는 광대역과 고이득 특성을 동시에 갖는 안테나를 설계하기 위해 코너리플렉터 안테나에 급전소자로 LPDA(Log-Periodic Dipole Antenna)를 결합시킨 CRLPDA(Corner Reflector Antenna feeding by Log-Periodic Dipole Antenna)를 제안하였다. 1,400 MHz ∼ 2,400 MHz에서 동작하는 CRLPDA를 설계하고 모멘트 법을 이용하여 설계안테나의 복사특성을 해석하였다. 설계된 안테나의 타당성을 검토하기 위해 CRLPDA를 제작하고 복사특성을 측정하여 계산결과와 비교하였다. 측정결과는 1.000 MHz 이상의 대역에서 VSWR이 2이하를 만족하였고, 이득은 전 대역에서 13 dBi 이상이었다.
본 논문에서는 새로운 다중 대역 필터의 LC 프로토 타입 합성 방법을 제안하였다. 주어진 주파수 응답을 갖는 다중 대역 필터를 합성하기 위해, 극점과 영점의 배열 구조를 제안하였고, 최적화 알고리즘을 이용하여 극점과 영점의 최적화된 위치를 찾는 과정을 제안하였다. 또한, 극점과 영점으로 계산된 전달 및 반사 함수를 이용하여 다중 대역 필터의 준 타원 LC 프로토 타입을 합성하는 일련의 과정을 보였다. 제안된 다중 대역 필터의 LC 프로토 타입 합성법을 이용하여 GSM(880~960 MHz), ISM(2,400~2,500 MHz) 대역에서 동작하는 이중 대역 필터와 GSM(880~960 MHz), ISM(2,400~2,500, 5,725~5,850 MHz) 대역에서 동작하는 삼중 대역 필터를 설계 및 제작하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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