본 논문에서는 L-band용 이동통신 단말기에 적용 가능한 수신단 MMIC 믹서의 설계 및 제작에 관한 연구를 다룬다. 단일 칩으로 집적하기 적절한 LO 및 RF balun을 능동소자를 이용하여 구성하였으며 각 능동소자의 공정상의 변화를 보상하기 위하여 새롭게 제안된 바이어스 회로를 적용하였다. 믹서의 변환이득은 -14 dB이며 IP3는 약 4 dBm, 포트간 격리도는 25 dB 이상의 값을 가진다. 제안된 새로운 바이어스 회로는 FET와 저항으로 구성되며 공정상의 변화와 온도의 변화 등에 의한 문턱전압의 변화를 보상해 줄 수 있다. 설계된 칩의 사이즈는 1.4 mm$\times$1.4 mm이다.
Park, Junsik;Chaudhary, Girdhari;Jeong, Junhyung;Jeong, Yongchae
Journal of electromagnetic engineering and science
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제16권1호
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pp.7-12
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2016
This paper presents the design of a negative group delay circuit (NGDC) using the filter synthesis approach. The proposed design method is based on a frequency transformation from a low-pass filter (LPF) to a bandstop filter (BSF). The predefined negative group delay (NGD) can be obtained by inserting resistors into resonators. To implement a circuit with a distributed transmission line, a circuit conversion technique is employed. Both theoretical and experimental results are provided for validating of the proposed approach. For NGD bandwidth and magnitude flatness enhancements, two second-order NGDCs with slightly different center frequencies are cascaded. In the experiment, group delay of $5.9{\pm}0.5ns$ and insertion loss of $39.95{\pm}0.5dB$ are obtained in the frequency range of 1.935-2.001 GHz.
발진기의 위상잡음에 영향윤 주는 요인은 여러 가지가 있다. 그러나 발진기의 위상잡음은 주로 캐리어(carrier)와 l/f의 특성을 잦는 DC 근처 저주파 잡음과의 혼합으로 발생되므로, 저주파 플리커 잡음에 의해 지배된다. 본 논문에서는 능동 바이어스 회로로 구현된 저주파 궤환회로를 이용하여 플리커 잡음의 영향을 최소화함으로써 발진기의 위상잡음을 줄이는 기법을 제안하고, DBS 수신기에 사용 가능한 DRO를 제작하였다. 제작된 DRO의 위상잡음을 측정한 갤과 10 kHz 옵셋 주파수에서 약 -92 dBc/Hz로 제안된 방볍이 상당히 효과적임을 확인 하였다
본 논문에서는 다이오드의 비선형 특성을 선형화하고 온도에 따른 특성 변화를 보상하는 방법에 대해 연구하였다. 입력전력에 대한 다이오드의 비선형성을 선형화학 위해 Square root 회로를 사용하였으며, 온도에 따른 다이오드의 특성변화를 보상하기 위해서는 2개의 동일한 다이오드와 기준전위를 가변시킬 수 있는 OP-Amp를 사용하였다. 그 결과로써, (Square root 회로와 온도보상회로를 이용하여) 설계된 다이오드 전력 검출기는 입력전력이 -6㏈m보다 큰 경우에 0.23$\pm$0.025 V/㏈m의 비율로 선형적으로 출력전력을 검출하였으며, 상온에서 8$0^{\circ}C$까지의 온도변화에 대해 출력전압의 변화없이 안정적으로 동작하였다.
본 논문에서는 LC 공진회로를 이용한 2 단자 능동 인덕터를 제안한다. 제안된 회로는 기존 자이레이터 구조의 1 단자 능동 인덕터들을 캐스코드 형태로 결합하였으며, 두 자이레이터 사이에 LC 공진회로를 추가시켰다. LC 공진회로는 능동 인덕터를 구성하는 트랜지스터의 기생 성분들을 상쇄시킴으로써 넓은 대역에서 높은 Q-지수를 제공한다. 제안된 회로는 삼성전자 65 nm 공정을 이용하여 시뮬레이션과 제작을 수행하였으며, 1~6 GHz 대역에서 2 nH의 일정한 인덕턴스와 40 이상의 높은 Q-지수를 가진다.
This paper presents an analysis method of a forward converter, using both the finite element method considering the external circuit and a state variables equation. The converter operates at 50kHz and its one period is divided into two modes for the simplicity of the analysis. In the first mode, the switching transistor turns on and an input power is transferred into the load by the electromagnetic conversion action of a ferrite transformer. In the second mode, the switching transistor turns off and the stored energy in an inductor is delivered to the load, and the transformer core is demagnetized by the reset winding current. In this paper, time-stepping finite element method taking into account the on-state electrical circuit of the converter in used to analyze both the electrical circuit and electromagnetic field of the magnetic device during the first mode and the demagnetization period of the transformer core. Then a state variables equation for the circuit which the inductor current flows is constituted and solved during the second mode. As a result, the simulation results have been good agreement with the results obtained form experiment.
인체 전자기장 신호를 검출하여 동작 인식에 이용하는 비접촉방식의 방법은 시간과 공간의 제약이 기존의 시스템보다 덜하므로 관련 연구들이 진행 중에 있다. 본 논문에서는 비접촉방식의 인체전기장 신호를 검출할 수 있는 하드웨어를 구현하여 이를 디지털 파형화 하여 인식률을 높일 수 있는 회로시스템을 설계하였다. 차동 증폭회로의 구현과 비교기를 연동한 디지털 파형화를 위한 회로 시스템을 시뮬레이션과 결합하여 PCB화한 후/ 설계된 전체 회로 시스템에 대한 특성평가를 수행하였다.
Energy harvesting is an emerging technique that extracts energy from surrounding environments to power low-power devices. For example, it can potentially provide sustainable energy for wireless sensing networks (WSNs) or structural control systems in civil engineering applications. This paper presents a comprehensive study on harvesting energy from earthquake-induced structural vibrations, which is typically of low frequency, to power WSNs. A macroscale pendulum-type electromagnetic harvester (MPEH) is proposed, analyzed and experimentally validated. The presented predictive model describes output power dependence with mass, efficiency and the power spectral density of base acceleration, providing a simple tool to estimate harvested energy. A series of shaking table tests in which a single-storey steel frame model equipped with a MPEH has been carried out under earthquake excitations. Three types of energy harvesting circuits, namely, a resistor circuit, a standard energy harvesting circuit (SEHC) and a voltage-mode controlled buck-boost converter were used for comparative study. In ideal cases, i.e., resistor circuit cases, the maximum electric energy of 8.72 J was harvested with the efficiency of 35.3%. In practical cases, the maximum electric energy of 4.67 J was extracted via the buck-boost converter under the same conditions. The predictive model on output power and harvested energy has been validated by the test data.
This paper investigated the destruction effect of the semiconductors by impact of high power electromagnetic wave. The experiments is employed as an open-ended waveguide to study the destruction effects on semiconductor using a 2.45 GHz 600 W Magnetron as a high power electromagnetic wave. The semiconductors are located at a distance of $31cm\sim40cm$ from the open-ended waveguide and are composed of a LED drive circuit for visual discernment. Also the chip condition of semiconductor is observed by SEM(Scanning Electron Microscope) analysis. The semiconductor are damaged by high power electromagnetic wave at about 860 V/m. The SEM analysis of the destructed devices showed onchipwire and bondwire destructions. Based on the result, semiconductor devices should have plan to protect the semiconductor devices form high power electromagnetic wave. And the database from this experiment provides the basis for future investigation.
Electromagnetic force is one of the most important factor that effect on metal transfer mode, short-circuit rate, spatter generation rate and mechanical properties of weld metal etc. Also, shielding gas and welding current have influence on metal transfer mode in GMAW. In this paper, different ways for external electromagnetic forces are applied by attaching cylindrically rounded conducting wire solenoid on touch tip holding. With the applied electromagnetic field, the arc transfer mode changes from normal mode to rotating mode and spatter generation decreased in electromagnetic fields(N-pole). In MIG welding, the influences of electromagnetic force on the spatter generation showed different tendency as in the $CO_2$ welding. It is possible reasons were discussed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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