• ETRI Journal
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• 제41권2호
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• pp.262-269
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• 2019

This paper introduces a low-cost, high-performance mmWave antenna array module at 77 GHz. Conventional waveguide transitions have been replaced by 3D CPW-microstrip transitions which are much simpler to realize. They are compatible with low-cost substrate fabrication processes, allowing easy integration of ICs in 3D multi-chip modules. An antenna array is designed and implemented using multilayer coupled-fed patch antenna technology. The proposed $16{\times}16$ array antenna has a fractional bandwidth of 8.4% (6.5 GHz) and a 23.6-dBi realized gain at 77 GHz.

• ETRI Journal
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• 제32권5호
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• pp.827-830
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• 2010

For an adaptive cruise control (ACC) stop-and-go system in automotive applications, three radar sensors are needed because two 24 GHz short range radars are used for object detection in an adjacent lane, and one 77 GHz long-range radar is used for object detection in the center lane. In this letter, we propose a single sensor-based 24 GHz radar with a detection capability of up to 150 m and ${\pm}30^{\circ}$ for an ACC stop-and-go system. The developed radar is highly integrated with a high gain patch antenna, four channel receivers with GaAs RF ICs, and back-end processing board with subspace based digital beam forming algorithm.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권4호
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• pp.258-264
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• 2015

The first 77 GHz transceiver that applies a heterodyne structure-based linear frequency modulation-frequency shift keying (LFM-FSK) front-end module (FEM) is presented. An LFM-FSK waveform generator is proposed for the transceiver design to avoid ghost target detection in a multi-target environment. This FEM consists of three parts: a frequency synthesizer, a 77 GHz up/down converter, and a baseband block. The purpose of the FEM is to make an appropriate beat frequency, which will be the key to solving problems in the digital signal processor (DSP). This paper mainly focuses on the most challenging tasks, including generating and conveying the correct transmission waveform in the 77 GHz frequency band to the DSP. A synthesizer test confirmed that the developed module for the signal generator of the LFM-FSK can produce an adequate transmission signal. Additionally, a loop back test confirmed that the output frequency of this module works well. This development will contribute to future progress in integrating a radar module for multi-target detection. By using the LFM-FSK waveform method, this radar transceiver is expected to provide multi-target detection, in contrast to the existing method.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.553-554
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• 2006

In this paper, 77 GHz CPW power amplifier MMIC, which are consisted of a 2 stage driver stage and a power stage employing $8{\times}50um$ gate width, have been successfully developed by using 120nm $In_{0.4}AlAs/In_{0.35}GaAs$ Metamorphic high electron mobility transistors (MHEMTs). The devices show an extrinsic transconductance $g_m$ of 660 mS/mm, a maximum drain current of 700 mA/mm, and a gate drain breakdown voltage of -8.5 V. A cut-off frequency ($f_T$) of 172 GHz and a maximum oscillation frequency ($f_{max}$) of over 300 GHz are achieved. The fabricated PA exhibited high power gain of 20dB only with 3 stages. The output power is measured to be 12.5 dBm.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제9권4호
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• pp.218-222
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• 2009

In this paper, we present a CPW-based 77 GHz 3-stage power amplifier MMIC for automotive radar systems. The power amplifier MMIC has been realized using a 130 nm $In_{0.88}$GaP/$In_{0.4}$AlAs/$In_{0.4}$GaAs metamorphic high-electron mobility transistors(mHEMTs) technology and an output stage with a cascode configuration. This produced a good output power and gain performance at 77 GHz. The fabricated power amplifier MMIC exhibited a small-signal gain of 18 dB, an output power of 17 dBm and 9 % power added efficiency(PAE) at 77 GHz with a total gate width of 800 ${\mu}m$ in the output stage. These performances could be useful to low-cost and small-sized components for 77 GHz automotive radar systems.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.53-58
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• 2014

국제적인 차량용 레이더는 22~26GHz 대역을 사용할 수 있도록 규정하고 있으나, 최근 전반적으로 위 주파수대역은 이용을 종료하는 추세이며, 차량의 사각지대 및 보행자 감지용 고해상도 차량용 레이더 도입을 위해 밀리미터파 대역 중 77~81GHz대역의 광대역 레이더로 전환할 예정이다. 그러나 현재 국제적으로 71~275GHz대역은 전파천문우주 연구를 위한 업무로 사용하도록 규정되어 있다. 이에 따라 위 대역의 차량용 레이더와 국내 전파천문업무 사이에 간섭이 있을 것으로 예상되어 간섭영향을 분석하고 보호이격거리를 도출하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권5호
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• pp.650-656
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• 2016

Voltage controlled oscillator (VCO) is widely used circuit component in high-performance microprocessors and modern communication systems as a frequency source. In present work, VCO designs using the different combination of NAND gates with three transistors and CMOS inverter are reported. Three, five and seven stages ring VCO circuits are designed. Coarse and fine tuning have been done using two different supply sources. The frequency with coarse tuning varies from 3.31 GHz to 5.60 GHz in three stages, 1.77 GHz to 3.26 GHz in five stages and 1.27 GHz to 2.32 GHz in seven stages VCO respectively. Moreover, for fine tuning frequency varies from 3.70 GHz to 3.94 GHz in three stages, 2.04 GHz to 2.18 GHz in five stages and 1.43 GHz to 1.58 GHz in seven stages VCO respectively. Results of power consumption and phase noise for the VCO circuits are also been reported. Results of proposed VCO circuits have been compared with previously reported circuits and present circuit approach show significant improvement.

• 전자공학회논문지
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• 제50권10호
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• pp.41-49
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• 2013

본 논문에서는 차량 충돌 방지용 밀리미터파 레이더 시스템용 안테나에 적용 가능한 LTCC(low temperature co-fired ceramic) 공정을 사용한 유전체 공진기 안테나(DRA, dielectric resonator antenna)를 제안한다. 76-77 GHz에서 공진하는 DRA를 설계하며, LTCC 공정을 사용하여 유전체 공진기 내부에 SRR(split ring resonator)을 넣은 구조와 모노폴을 넣은 구조를 제안한다. 또한 모노폴을 넣은 구조는 선형 편파를 제공하는 안테나와 원형편파를 제공하는 두 가지 구조로 설계한다. 유전체 공진기 내부 구조 및 편파, 급전 마이크로스트립 선로 길이 및 마이크로스트립 구조에 따라 총 3가지 모델의 DRA를 설계하고, EM 해석 소프트웨어인 CST를 사용하여 각 안테나의 반사손실 특성 및 방사 패턴을 계산한다. 설계된 안테나를 실제 제작하여 특성을 측정하고 계산치와 비교한다. 제작된 DRA 측정결과 원하는 대역인 76-77GHz 대역에서 공진 특성을 나타내고, 8.15 dBi에서 10.82 dBi의 안테나 이득을 획득하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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• pp.377-380
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• 2000

본 논문에서는 개구 결합 방식의 마이크로스트립 안테나에 U 슬롯과 turning stub를 동시에 사용하여 넓은 대역폭을 갖는 안테나를 설계 및 제작하였다. 상대 유전율이 2.2이고 두께가 61mil인 duroid 5880기판을 사용하여 ITS(Intelligent Transport System)대역인 5.77GHz에서 동작하는 안테나를 설계하였고, VSWR$\leq$2를 기준으로 하여 약 12.4%의 대역폭을 얻을 수 있었다. 그리고 약 7GHz에서 동작하는 안테나에서는 상대 유전율이 2.2이고 두께가 31mil인 5880기판과 1.6mm인 form을 사용하여 VSWR$\leq$1.5를 기준으로 약 11.7%의 대역폭을 얻을 수 있었다. 각각의 경우 U 슬롯만을 사용한 경우와 비교할 때 5.77 GHz에서는 5.7% 7GHz대역에서는 약 4%의 대역폭 개선 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.152-159
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• 2019

도플러 레이다는 단일 주파수의 정현파를 이용하므로 움직이는 이동체의 속도만을 측정할 수 있다고 알려져 있다. 일반적으로 이동체의 거리를 측정하기 위해서는 FMCW 레이다나 펄스 레이다를 이용하여야 하는데, 이 경우 하드웨어 구성 및 신호처리가 복잡할 뿐만 아니라, 주파수 대역폭을 넓게 사용하기 때문에 24 GHz나 77 GHz 대역의 밀리미터파를 사용할 수밖에 없어 가격이 비싸다. 따라서 가격이 저렴한 도플러 레이다에서 다중 톤 주파수를 이용하여 이동체의 속도 외에 거리까지 센싱하는 연구가 시작되고 있다. 이에 본 연구에서는 2.4 GHz 도플러 레이다에 내장된 PLL만을 이용한 주파수 조정만으로도 이동체의 거리 센싱이 가능함을 보인다. 특히, 기존에 제안된 DC 기반의 거리 계산에서 필요한 DC 정보를 제거하고, 교류결합된 AC 정보만을 이용하여 거리를 센싱할 수 있음을 보인다. 제안된 기술은 2.4 GHz 대역의 이동체 식별용 특정소출력 무선기기 기술기준을 만족하므로 45 dBm EIRP 출력을 이용하여 이동체 거리 센싱이 필요한 다양한 응용이 가능하다.