• 제목/요약/키워드: 90$^{\circ}$ Hybrid Coupler

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CMOS 공정을 이용한 1.8 GHz 6-포트 기반의 임피던스 변조기 (1.8-GHz Six-Port-Based Impedance Modulator Using CMOS Technology)

  • 김진현;김정근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.383-388
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    • 2018
  • 본 논문은 CMOS 공정을 이용하여 1.8 GHz 대역에서 임의의 부하 임피던스를 스위치 제어를 통해 가변 하는 6-포트 기반의 임피던스 변조기에 관한 연구이다. 1.8 GHz 대역 임피던스 변조기는 전력 분배기(Wilkinson power divider), $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기(quadrature hybrid coupler), 그리고 각각의 서로 다른 부하 임피던스 선택을 위한 SP3T 스위치들로 구성하였다. 제안된 임피던스 변조기는 1.4~2.2 GHz에서 -13 dB 삽입손실과 10 dB 이상의 입/출력 반사손실 결과를 얻었다. 또한, 3.3 V의 안정적인 전원공급을 위한 LDO(Low Drop Output) 레귤레이터와 디지털 회로 제어가 간편하도록 SPI(Serial Peripheral Interface)를 집적화했으며, 칩 크기는 패드를 포함하여 $1.7{\times}1.8mm^2$이다.

준밀리미터파대 위성통신용 4-bit 디지털 위상변위기의 설계 (Design of a 4-bit Digital Phase Shifter in Quasimillimeter Wave Band for Satellite Communication)

  • 신동환;임인성;김우재;민경일;오승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.461-470
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    • 1999
  • 준밀리미터파 위성통신 수신용 단말기에 사용되는 위상 배열 안테나에서 안테나 각각의 소자들에 위상차를 주기 위해 사용되는 20 GHz 대역 4-bit 디지털 위상변위기를 pin 다이오드를 이용하여 설계, 제작하였다. 180$^{\circ}$와 90$^{\circ}$위상차를 얻기 위해 링 하이브리드를 이용한 반사형 위상변위기를 설계 제작하였고, 45$^{\circ}$와 22.5$^{\circ}$위상변위기는 부하 선로형으로 설계 제작하여 가장 적은 수의 개수인 8개의 pin 다이오드를 이용하여 위상변위기를 구현할 수 있었다. 제작된 위상변위기는 중심주파수인 20GHz에서 16개의 위상 비트의 평균 위상 오차가 3$^{\circ}$, 최대 위상 오차 6.2$^{\circ}$, 그리고 평균 삽입 손실 6.92dB인 측정 결과를 나타내었다.

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메타물질 구조 다중대역 6단자 위상상관기 설계 및 제작 (Design and fabrication of multi-band six-port phase correlator using metamaterial)

  • 김영완
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.2615-2621
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    • 2010
  • 본 논문에서는 메타물질 구조 다중대역 6단자 위상상관기를 설계하고 제작하였다. 이중 주파수 대역에서 신호를 수신 처리할 수 있는 집중소자형 메타물질 구조를 해석하고, 해석된 결과를 기반으로 다중대역 직접변환 수신 전처리기에 적합한 소형화 메타물질 구조 6단자 위상상관기를 제안하고 구현하였다. 다중대역 6단자 위상상관기를 구성하는 저항성 전력 분배기와 메타물질 $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기의 산란 계수를 기반으로 동일한 특성을 갖는 6단자 위상상관기 구성 요소를 제작하고 측정하였다. 측정된 메타물질 구조 6단자 위상상관기는 모의실험 결과와 일치하였으며, 이중 주파수 대역에서 -20 dB 이하의 정합과 1 dB 이내의 전달 이득차, 그리고 ${\pm}4.1^{\circ}$ 이하의 전달 위상차 특성으로 양호한 다중대역 6단자 위상상관기 성능을 나타내었다.

위상 지연 선로를 이용한 새로운 구조의 주파수 2체배기 (A New Structure Frequency Doubler Using Phase Delay Line)

  • 조승용;이경학;김용환;도지훈;이형규;홍의석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권2A호
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    • pp.213-219
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    • 2007
  • 본 논문에서는 입력단에 위상 지연 선로와 하모닉 출력단에 $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기를 사용하여 억압특성을 개선한 새로운 구조의 주파수 체배기를 설계 및 제작하였다. 제안된 구조의 주파수 체배기는 출력전력 결합특성과 기본주파수의 억압특성을 개선하였다. $2.13{\sim}2.15GHz$의 주파수를 2체배 하여 $4.26{\sim}4.30GHz$의 신호원을 얻는 능동주파수 2체배기이며, 입력전력이 10dBm일 때 0.79dB 변환이득과 기본주파수에서 -55.54dBc, 3체배 주파수 6.42GHz에서 -44.76dBc, 4체배 주파수 8.56GHz에서 -39.19dBc의 개선된 억압특성값 얻을 수 있었다.

간접급전 패드를 이용한 이중 대역 GPS 배열 안테나 설계 (Design of Dual-Band GPS Array Antenna Using In-Direct Feeding Pad)

  • 강승석;서승모;변강일;추호성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.355-365
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    • 2017
  • 본 논문에서는 간접급전 패드를 이용한 이중 대역 GPS 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 GPS L1 대역에서 공진하는 상부패치, L2 대역에서 공진하는 하부패치, 중간층에 위치하는 2개의 간접급전 패드로 구성되며, 광대역 원형 편파 특성구현을 위해 하이브리드 칩커플러를 사용하여 두 급전 포트 사이에 $90^{\circ}$의 위상차를 갖도록 급전하였다. 제안된 개별 안테나의 측정 결과, 전면 방향 이득은 GPS L1, L2 대역에서 각각 3.0 dBic, 5.1 dBic를 나타내며, 축비 특성은 각각 3.3 dB, 0.3 dB를 나타내는 것을 확인하였다. 제안된 안테나를 동일한 유전체 기판 가장자리에 7소자 배열하여 제작하여 active element pattern을 측정한 결과, 전면 방향 이득은 GPS L1, L2 대역에서 각각 -0.4 dBic, -2.4 dBic를 나타내어 GPS 배열안테나의 개별 소자로 사용 가능함을 확인하였다.

강유전체를 이용한 DGS 구조의 위상 변위기 설계 및 구현 (Phase shitter design and implementation of DGS using ferroelectric materials)

  • 김영주;박준석;김영태;김선형;김형석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2014-2016
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    • 2004
  • In order to obtain a low-loss ferroelectric phase shifter, the reflection-type phase shifter with ferroelectric defected ground structure (DGS) resonators has been designed in this paper. The proposed phase shifter is consist of a 3-dB $90^{\circ}$ branch-line hybrid coupler and terminated reflective circuit with tunable ferroelectric DGS resonator. The ferroelectric DGS unit structure can provide high Q resonator characteristic at high frequencies. The design parameters of equivalent circuit for the tunable DGS resonator are derived by using simple circuit analysis method and three-dimensional full wave finite element method. The fabricated phase shifter has an insertion loss of better than 3.4dB at 13.5GHz.

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강유전체 위상 변위기를 위한 Reactive Circuit 설계 및 구현 (Design and Implementation of Reactive Circuit for Ferroelectric Phase Shifter)

  • 김영태;문승언;이수재;김선형;박준석;조홍구
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2003년도 하계학술대회
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    • pp.286-288
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    • 2003
  • In this paper, in order to obtain a large differential phase shift with a little change in applied voltage, a ferroelectric reflective load circuit has been designed on top of barium strontium titanate $(Ba,Sr)TiO_3$ [BST] thin film. The design of the ferroelectric reflection-type phase shifter is based on a reflection theory of terminating circuit, which has a reflection-type analogue phase shifter with two ports terminated in symmetric phase-controllable reflective networks. To achieve large amounts of phase shift in low bias-voltage range, the effects of change of capacitance and transmission line connected with two coupled ports of a 3-dB $90^{\circ}$ branch-line hybrid coupler have been investigated. A large phase shift with a small capacitance change in the parallel terminating circuit has been demonstrated in the paper.

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0.13-μm RFCMOS 공정 기반 24-GHz 광대역 하향 변환 혼합기 (A 24-GHz Wide-IF Down-Conversion Mixer Based on 0.13-μm RFCMOS Technology)

  • 김동현;이재성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.1235-1239
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    • 2010
  • 본 논문에서는 혼합기의 IF 대역폭을 향상시키는 방법을 제안하며, 이를 적용하여 설계 제작된 0.13-${\mu}m$ RFCMOS 공정 기반 24 GHz 하향 변환 혼합기의 결과를 보인다. 측정 결과, 본 혼합기는 24 GHz의 LO 주파수에 대해 DC부터 5.25 GHz까지의 IF 주파수에서 $2.7{\pm}1.5$ dB의 변환 이득을 보이며, P-1dB와 LO-RF isolation은 각각 -8.7 dBm과 21 dB로 나타났다. 본 혼합기는 1.3 V의 전원으로부터 10.6 mA의 DC 전류를 소모한다.

5.8GHz ISM 대역 평면안테나의 송수신분리도 개선 (Tx/Rx Isolation enhancement of the Planar Patch Antenna at 5.8GHz ISM band)

  • 윤기호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.385-392
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    • 2013
  • 본 논문에서는 근접물체에 둔감하도록 평면 안테나의 송신단과 수신단 사이의 분리도를 개선하는 회로구조를 제안하였으며 5.8GHz ISM 대역에서 생체신호를 검출하는 도플러 레이다 센서에 적용하였다. 방사패치를 중심으로 2개의 3dB $90^{\circ}$ 전력분배기 들을 송신경로와 수신경로에 배치하여 평형회로 구조를 구성하였다. 이는 안테나에 근접된 물체가 있어도 높은 송수신 분리도 및 우수한 입출력 반사계수를 제공한다. 제안된 회로구조에 대한 이론 전개와 시뮬레이션을 통해 타당성을 확인하였고 제작된 시제품을 측정하여 입증하였다. 인체가 2mm까지 접근하여도 ISM대역에 걸쳐 송신단과 수신단에서 16dB 이상의 반사손실과 최소 30dB 이상의 분리도가 측정되었다.

Active GNSS Antenna Implemented with Two-Stage LNA on High Permittivity Substrate

  • Go, Jong-Gyu;Chung, Jae-Young
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권5호
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    • pp.2004-2010
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    • 2018
  • We propose a small active antenna to receive Global Navigation Satellite System (GNSS) signals, i.e., Global Positioning System (GPS) L1 (1,575MHz) and Russian Global Navigation Satellite System (GLONASS) L1 (1,600 MHz) signals. A two-stage low-noise amplifier (LNA) with more than 27 dB gain is implemented in the bottom layer of a three-layer antenna package. In addition, a hybrid coupler is used to combine signals from pair of proximately coupled orthogonal feeds with $90^{\circ}$ phase difference to achieve the circular polarization (CP) characteristic. Three layers of high permittivity (${\varepsilon}_r=10$) substrates are stacked and effectively integrated to have a small dimension of $64mm{\times}64mm{\times}7.42mm$ (including both circuit and antenna). The reflection coefficient of the fabricated antenna at the target frequency is below -10 dB, the measured antenna gain is above 26 dBic and the measured noise figure is less than 1.4 dB.