• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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• pp.346-349
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• 2003

A SiGe HBT MMIC double balaced up-converter has been designed and fabricated for C-band WLAN applications. The up-converter is based on the Gilbert cell mixer with an active baluns for differential inputs of LO and IF signals. The designed up-converter exhibits a conversion gain 12.5dB for a -10 dBm LO power. It also exhibits LO-RF isolation of 19.3dBc, and IF-RF isolation of 23.3 dBc at a 1-dB compression point of -14.2dBm

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권3호
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• pp.1154-1161
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• 2015

This paper presents a semi-lumped balun transformer using conventional PCB process and its design theory and geometry for the maximally flat response and wide bandwidth using magnetically coupled LC resonators. The proposed balun is comprised of two pairs of coupled resonators which share one among three LC resonators. It provides an identical magnitude and phase difference of 180° between two balanced ports with DC isolation and an impedance transformation characteristic. Theoretical design and analysis were performed to optimize the inductance and capacitance values of proposed balun device for obtaining the wide bandwidth and maximally flat response in its pass-band. Three balun transformers with a center frequency of 500 MHz were demonstrated for proving the concept of design proposed. They were fabricated by using lumped chip capacitors and planar inductors embedded into a conventional 4-layered PCB substrate. They exhibited a maximum magnitude difference of 0.8 dB and phase difference within 2.4 degrees.

• ETRI Journal
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• 제27권5호
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• pp.569-578
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• 2005

The purpose of this paper is to describe the implementation of monolithically matching circuits, interface circuits, and RF core circuits to the same substrate. We designed and fabricated on-chip 1 to 6 GHz up-conversion and 1 to 8 GHz down-conversion mixers using a 0.8 mm SiGe hetero-junction bipolar transistor (HBT) process technology. To fabricate a SiGe HBT, we used a reduced pressure chemical vapor deposition (RPCVD) system to grow a base epitaxial layer, and we adopted local oxidation of silicon (LOCOS) isolation to separate the device terminals. An up-conversion mixer was implemented on-chip using an intermediate frequency (IF) matching circuit, local oscillator (LO)/radio frequency (RF) wideband matching circuits, LO/IF input balun circuits, and an RF output balun circuit. The measured results of the fabricated up-conversion mixer show a positive power conversion gain from 1 to 6 GHz and a bandwidth of about 4.5 GHz. Also, the down-conversion mixer was implemented on-chip using LO/RF wideband matching circuits, LO/RF input balun circuits, and an IF output balun circuit. The measured results of the fabricated down-conversion mixer show a positive power conversion gain from 1 to 8 GHz and a bandwidth of about 4.5 GHz.

• 한국항행학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.167-172
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• 2006

본 논문에서는 항공관제용 UHF대역 25W 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 전력 증폭기는 구동단, 전력 증폭단 및 제어부로 구성되었으며, 광대역 동작을 위하여 부궤환 회로 및 동축선로 발룬이 사용되었다. 선형성 및 효율성이 우수한 VDMOS를 전력소자로 사용하였으며, AB급 바이어스에서 push-pull 증폭을 하도록 설계하였다. 설계된 전력 증폭기는 게이트단에 음성 신호가 인가되었을 때 안정적인 AM 변조 특성을 나타내었으며, 상용 항공관제용 무선 송신기의 출력 사양을 만족하도록 설계 및 구현되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.888-894
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• 2018

본 논문에서는 연선의 성능 측정을 위한 혼합 모드 산란계수 측정시스템을 제안하였다. 연선은 균형 형태의 소자로써 일반적으로 동축 형태로 구현된 네트워크 분석기를 이용하여 특성 측정이 불가능하다. 이때, 발룬을 이용하여 균형 신호와 불균형 신호 간 변환을 통해 측정이 가능하지만 측정 주파수 대역폭이 제한되는 문제가 있다. 제안하는 시스템은 발룬을 사용하지 않고 4포트 벡터 네트워크 분석기와 설계한 고정구를 이용하여 혼합모드 산란계수를 측정하여 연선의 성능을 측정한다. 제안하는 시스템을 이용하여 상용 이더넷 케이블의 성능을 측정해보고 발룬의 이용한 결과와 비교해 보았다. 이를 통해 제안하는 시스템을 이용해 연선의 성능 측정이 가능함을 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.25-28
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• 2010

현대 통신 시스템에서 다중대역 RF 프론트엔드의 필요성은 급속하게 증가하고 있다. 예를 들면, 위성시스템의 주파수 배치가 복잡하기 때문에, 각 통신 채널에 적합한 많은 필터가 필요하게 된다. 하지만, 시스템의 크기와 탑재체를 줄이기 위하여 전체 채널 필터 기능을 대신할 수 있는 하나의 필터 모듈로 대체하는 것이 이상적이다. 본 논문에서 기존 4단자 평형 이중대역 대역통과 여파기에 발룬을 이용하여 2단자 대역통과 여파기로 변환하는 방법을 제안한다. 입력과 출력에 발룬이 위치하고, 기본 주파수가 2.5 GHz이고, 첫 번째 고조파가 5.7 GHz인 2단자 평형 이중대역 대역통과 여파기를 제작하고 측정하였다. 계산된 결과와 측정된 결과가 잘 일치한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권4A호
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• pp.350-357
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• 2005

근거리무선통신 (Dedicated Short Range Communication, DSRC)은 지능형교통시스템 서비스 제공을 위한 통신 수단으로, 수 미터에서 수백 미터인 근거리 영역의 노변장치(Road Side Equipment, RSE)와 차량탑재장치(On-Board Equipment, OBE)와의 양방향 고속통신을 수행하는 통신시스템이다. 본 논문에서는 SiGe HBT 공정을 이용하여 근거리무선통신 송신기용 5.8 GHz 상향믹서를 설계 및 제작하였다. 설계된 상향믹서는 믹서코어 회로와 더불어 IF/LO/RF 입출력 정합 회로, IF/LO 입력 발룬 회로와 RF 출력 발룬 회로가 단일칩으로 구현되었다. 제작된 상향믹서는 $2.7 mm\times1.6mm$의 크기를 가지며, 3.5 dB의 전력변환이득과 -12.5 dBm의 OIP3, 42 dB의 LO to E isolation, 38 dB의 LO to RF isolation, 3.0 V의 공급전압 하에서 29 mA의 전류소모로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.958-966
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• 2012

본 논문에서는 저온 동시 소성 세라믹(Low Temperature Co-fired Ceramic: LTCC) 기술을 사용하여 블루투스와 WiFi에서 동작하는 무선 전단부 모듈(RF Front-end Module)을 설계, 구현하였다. 무선 전단부 모듈은 2.4/5 GHz 대역 다이플렉서와 2 GHz 대역 발룬, 5 GHz 대역 발룬, 그리고 송 수신용 SPDT 스위치와 SP3T 스위치로 구성되어 있다. LTCC의 설계에 있어, 적층 구조의 특성으로 인해 발생되는 예상 기생 성분은 시뮬레이션을 활용하여 설계하였다. 제작한 무선 전단부 모듈은 내부 접지(inner ground) 3개 층을 포함하여 총 13개 패턴으로 구성되었으며, 무선 전단부 모듈의 크기는 $3.0mm{\times}3.7mm{\times}0.66mm$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.811-820
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• 2006

본 논문에서는 초광대역 CPW(Coplanar Waveguide) 발룬을 제안한다. 제 안된 발룬에는 초광대역을 위한 다단윌킨슨 전력 분배기 구조와 CPW의 "X"-형태의 $180^{\circ}$의 위상차 생성 구조를 갖는다. 또한 CPW 선로에 필요한 접지간 연결을 위하여 bottom-bridge와 via-hole을 사용하는 방법을 제안하여 HMIC(Hybrid Microwave Integrated Circuits) 제작 공정에서 CPW 회로 제작을 편리하게 하였다. 제안된 발룬은 이론적으로 3 또는 10의 초광대역 주파수 대역폭$(=F_{high}/F_{low})$을 갖는데, 윌킨슨 분배기의 초광대역 주파수 특성 과 S-파라미터 특성을 그대로 발룬의 특성으로 전환된다. 제안된 발룬은 $180^{\circ}$ 위상차 생성을 위한 별도의 추가적인 면적을 요구하지 않으므로, 설계의 바탕이 되는 전력 분배기와 같은 크기를 갖는다. 예로써 제작한 3단과 7단 분배기 구조의 발룬은 각각 $1\sim3GHz,\;0.8\sim5GHz$의 주파수 대역에서 우수한 정합 특성, 출력 단자+간 격리 특성, ${\pm}0.5dB$과 ${\pm}0.45dB$의 전력분배 비 에러를 보여주고 있다. 또한 출력 단자간 위상차 에러는 각각 ${\pm}5^{\circ}$와 ${\pm}10^{\circ}$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.366-372
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• 2017

본 논문에서 제시하는 내용은 수신단의 관문 역할을 담당하는 차동 저 잡음 증폭기를 구현 시, 필연적으로 설계가 필요한 발룬에 대한 분석 내용이다. 발룬은 안테나로부터 입력된 단일 신호를 차동 신호로 변환시켜줌으로써 차동 증폭기의 입력으로 사용될 수 있도록 하는 역할을 담당한다. 이 뿐만 아니라, 안테나를 통해서 들어오는 ESD(Electrostatic Discharge)로부터 회로를 보호하고, 입력 정합에 도움을 준다. 하지만, 일반적으로 사용되는 수동형 발룬의 경우, 두 금속선 사이에 형성되는 전자기적 결합을 통해 교류 신호를 전달하는 방식이므로 이득없이 손실을 가지게 될 뿐 아니라 결론적으로 수신단 전체 잡음 지수 저하에 가장 큰 영향을 미치게 된다. 그러므로, 저 잡음 증폭기에서 발룬의 설계는 매우 중요하며, 선로의 폭, 선로 간격, 권선수, 반경, 그리고 레이아웃의 대칭 구조 등을 고려하여 높은 양호도(quality factor)와 차동 신호의 역위상을 만들어내야만 한다. 본문에서 발룬의 양호도를 높이기 위해 고려해야할 요소들을 정리하고, 설계 요소변경에 따른 발룬의 저항, 인덕턴스, 그리고 캐패시턴스의 변화 경향성을 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 입력 발룬을 설계함으로써 이득 24 dB, 잡음 지수 2.51 dB의 저잡음, 고 이득 차동 증폭기 설계가 가능함을 증명하였다.