• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권12호
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• pp.77-84
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• 2004

ITS를 위한 차량 충돌 방지 시스템인 FMCW 방식의 자동차 레이더를 분석하고 이에 적합한 신호처리부를 설계하고 구현하였다. 77GHz 대역의 FMCW 레이더에 대하여 성능 파라미터를 거리와 속도 해상도가 각각 0.4m, 0.67Km/h이 되도록 설계하였으며, 다중 물체의 검출을 위한 다수의 비트주파수를 조합하는 방법에 대하여 검토했다. 또한 거리 주파수인 $f_r$과 속도 주파수 $f_d$의 범위를 다르게 설정하여 다중 물체의 처리가 훨씬 간단해지는 것을 보였다. 다중 물체들의 거리차로 인한 감쇄를 보정하도록 미분기를 전처리단에 사용하여 ADC 비트수를 8bit로도 충분히 검출할 수 있음을 보였다. 제안한 방법과 설계한 파라미터 값들을 사용하여 Matlab으로 모의실험으로 검증하고 DSP와 마이크로프로세서를 이용하여 구현하였다.

• 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.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2008년도 제7회 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.364-366
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• 2008

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.936-943
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• 2013

본 논문에서는 76.5~77 GHz 대역 차량용 장거리 주파수 변조 연속파 레이더 응용을 위한 단일 채널 레이더 시스템의 설계와 측정 결과를 보인다. 송신기는 상용 GaAs MMIC를 사용하였고, 수신기는 65 nm CMOS 공정을 사용해 설계한 회로를 사용하였다. 제작된 하향 변환 수신 칩은 -8 dBm의 낮은 LO 전력으로 동작하기 때문에, 송신출력에서 -19 dB 방향성 결합기를 사용하여 믹서를 구동하였다. 모든 MMIC는 WR-10 도파관이 형성되어 있는 알루미늄 지그 위에 실장하였으며, 마이크로스트립-도파관 급전기를 통해 혼 안테나를 구동하여 실험하였다. 제작된 레이더 시스템의 크기는 $80mm{\times}61mm{\times}21mm$이고, 출력 전력은 10 dBm, 위상 잡음은 1 MHz 오프셋에서 -94 dBc/Hz, 그리고 수신기의 변환이득은 12 dB이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.855-857
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• 2014

본 논문에서는 24GHz/77GHz 차량용 거리감지 레이더 센서를 이용하여, 차량 충돌 방지 알고리즘을 제안하고자 한다. 알고리즘은 고주파 거리 감지센서에서 측정된 전압을 이용하여, 전후좌우의 차량의 접근 정보를 획득하고 이를 효율적으로 이용하여, 여러 가지 상황에 따른 차량충돌방지를 할 수 있도록 설계되어 있다. 제안된 차량방지 알고리즘은 현재 운행 중인 속도를 기반으로 속도구간별 운행정보를 계산하여 충돌방지를 위한 알고리즘을 설계하였다. 본 연구에서 설계한 차량충돌방지 알고리즘은 차량 주행에서 좌우 차량충돌 없이 효율적으로 운행을 하는 특성을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1151-1156
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• 2012

본 논문에서는 77 GHz 자동차 레이더 시스템에서 거리가 달라도 일정한 감도를 유지할 수 있도록 하는 베이스밴드 필터를 제안하였다. 기존의 DCOC(DC Offset Cancellation) loop 회로를 이용하여 DC offset을 제거함과 동시에 거리에 따른 수신 전력의 크기 차이를 이득으로 상쇄시킬 수 있도록 하였다. 측정 결과, 이득은 최대 51 dB의 크기를 가지며, 고역 통과 차단 주파수는 5 kHz에서 15 kHz까지 가변 가능하게 하였다. 거리에 따른 손실을 보상하기 위한 고역 통과 필터의 기울기는 거리 보상 범위를 위해 -10~-40 dB/decade로 가변이 가능하게 설계되었다. 1 V의 전압에서 전류 소모는 4.3 mA이며, 측정된 NF는 26 dB이고, IIP3는 +4.5 dBm을 가진다. 칩은 65 nm CMOS 공정을 사용하였으며, 입출력 패드를 제외한 크기는 $500{\mu}m{\times}1,050{\mu}m$이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.815-817
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• 2012

본 논문에서는 차량 충돌 예방 레이더 시스템-온-칩용 77GHz 고주파 전단부(RF front-end)를 제안한다. 이러한 고주파 전단부는 77GHz의 동작주파수를 가진 저 잡음 증폭기와 고주파 전력 증폭기로 구성된다. 이러한 회로는 TSMC $0.13{\mu}m$ 혼성신호/고주파 CMOS 공정 ($f_T/f_{MAX}=120/140GHz$)으로 설계되어 있다. 저잡음 증폭기의 경우 전압이득이 36dB로 최근 발표된 연구결과 중 가장 우수한 수치를 보였다. 전력 증폭기는 포화전력과 출력 $P_{1dB}$이 18dBm과 15dBm으로 기존 연구결과 중 가장 우수한 결과를 각각 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.399-405
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• 2011

본 논문에서는 130 nm RF CMOS 공정을 이용하여 77 GHz 자동차용 레이더 센서에 응용 가능한 Q-band LC 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator: VCO)와 주입 잠금(injection locking) 버퍼를 설계한 결과를 보인다. LC 탱크의 위상 잡음 특성 개선을 위해 전송선을 이용하였고, 버퍼는 능동 소자 교차 결합쌍(cross-coupled pair)의 부성 저항(negative resistance)단을 이용해 발진 유무에 관계없이 높은 출력 전력을 가지도록 설계하였다. 측정된 위상 잡음은 1 MHz 오프셋 주파수에서 -102 dBc/Hz이며, 주파수 조정 범위는 34.53~35.07 GHz이다. 또한, 모든 주파수 조정 범위에서 출력 전력은 4.1 dBm 이상의 값을 가진다. 제작된 칩의 사이즈는 $510{\times}130\;um^2$이며, 1.2 V 바이어스 전압에서 LC 전압 제어 발진기가 10.8 mW, 주입 잠금 버퍼가 50.4 mW의 전력 소모를 가진다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.771-773
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• 2014

본 논문에서는 장거리 레이더용 차량 충돌 방지 77-GHz CMOS 믹서를 제안한다. 이러한 회로는 2볼트 전원전압에서 동작하며, 저 전압 전원 공급에서도 높은 변환 이득과 낮은 변환 손실 및 낮은 잡음지수를 가지도록 설계되어 있다. 제안한 회로는 TSMC $0.13{\mu}m$ 혼성신호/고주파 CMOS 공정($f_T/f_{MAX}=120/140GHz$)으로 설계하였다. 전체 칩 면적을 줄이기 위해 수동형 인덕터 대신 전송선(Transmission Line) 을 이용하였다. 본 논문에서 설계한 믹서는 약 5.2dB의 우수한 변환이득 특성과 2.1dBm의 우수한 IIP3 특성을 보였다.

• 전자통신동향분석
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• 제27권1호
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• pp.101-112
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• 2012

자동차 레이더 부품 기술의 대표적인 활용 예인 차량안전시스템이란 지능형 교통시스템을 구현하기 위한 필수 기술로 열악한 기상조건 또는 운전자의 부주의로 인해 발생 가능한 사고를 미연에 방지할 목적으로 개발된 차량의 안전 운행 시스템을 의미한다. 특히 77GHz 주파수를 이용한 자동차 레이더 시스템은 차세대 안전 장비 중에서 가장 핵심적인 시스템이며, 미래 자동차 안전 산업 기술에 있어서 필수적이라 하겠다. 본고에서는 77GHz 자동차 레이더 부품 기술의 특징을 알아 보고 개발 현황 및 앞으로의 전망을 예측하고자 한다.