• 한국통신학회논문지
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• 제41권4호
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• pp.415-423
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• 2016

높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)은 HPA(High Power Amplifier) 비선형성에 의해 시스템의 성능을 열화 시키고, 스펙트럼의 OOB(Out-of-Band) 전력을 향상시키는 문제의 원인이 된다. 5세대 이동통신 시스템을 위한 후보변조기술로 UFMC(Universal Filtered Multi-Carrier) 및 FBMC(Filter Bank Multi-Carrier) 시스템이 있다. 본 논문에서는 PAPR 저감 기법으로 잘 알려진 DFT-s(Discrete Fourier Transform Spreading) 기법을 각 시스템에 적용하고, 비선형 HPA 환경에서 각각의 성능에 대하여 비교분석하였다. 우선, 본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), UFMC, FBMC 시스템에 대해서 설명을 하며, 각 시스템에 DFT spreading 기법을 적용한 DFT-s-OFDM, DFT-s-UFMC, DFT-s-FBMC 시스템에 대해 설명한다. 본 논문에서는 비선형 모델로 Saleh 모델을 사용하였으며, 다양한 강도의 HPA 비선형성을 고려하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, OFDM 및 UFMC 시스템의 경우 PAPR을 효과적으로 저감시킬 수 있으며, FBMC의 경우 PAPR 저감은 이루어지나 그 효과가 크지 않음을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제39권1호
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• pp.51-61
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• 2017

This paper demonstrates a systematic approach for the design of broadband, high efficiency, high power, Class-AB RF amplifiers with high gain flatness. It is usually difficult to simultaneously achieve a high gain flatness and high efficiency in a broadband RF power amplifier, especially in a high power design. As a result, the use of a computer-aided simulation is most often the best way to achieve these goals; however, an appropriate initial value and a systematic approach are necessary for the simulation results to rapidly converge. These objectives can be accomplished with a minimum of trial and error through the following techniques. First, signal gain variations are reduced over a wide bandwidth using a proper pre-matching network. Then, the source and load impedances are satisfactorily obtained from small-signal and load-pull simulations, respectively. Finally, two high-order Chebyshev low-pass filters are employed to provide optimum input and output impedance matching networks over a bandwidth of 100 MHz-500 MHz. By using an EM simulation for the substrate, the simulation results were observed to be in close agreement with the measured results.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권8호
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• pp.725-734
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• 2016

5세대 이동통신 시스템에서 스펙트럼 효율을 향상시키기 위한 새로운 후보 변조기술들이 제안되고 있다. 후보 변조기술로 다중반송파 기반의 UFMC(Universal Filtered Multi-Carrier), FBMC(Filter Bank Multi-Carrier)가 큰 주목을 받고 있으며, 최근 저복잡도 처리가 가능한 W(Weighted)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템 또한 주목받고 있다. 본 논문에서는 기본적인 OFDM 시스템과 함께 UFMC, FBMC, W-OFDM 시스템에 HPA(High Power Amplifier) 비선형 특성이 고려되었을 경우, 각 시스템의 스펙트럼 특성과 BER(Bit Error Rate) 특성을 종합적으로 평가하여 보다 유력한 시스템을 찾는다. 시뮬레이션 결과로, 동일한 비선형 HPA 환경에서는 UFMC, FBMC, W-OFDM 시스템이 모두 유사한 스펙트럼 특성과 BER 특성을 보이는 것을 확인할 수 있다. 이러한 이유로 비선형 HPA 환경에서는 시간영역에서 저복잡도의 Windowing 처리만을 요구하는 W-OFDM 시스템이 다른 시스템에 비하여 유리함을 확인할 수 있다.

• 분석과학
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• 제15권5호
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• pp.399-409
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• 2002

글로우방전 (Glow Discharge)을 이용한 원자방출 분광계의 On-line 분광분석을 위해 개발된 본 시스템을 위한 프로그램은 주변 광학기기들을 제어하는 부분과 스펙트럼의 비선형적인 오차를 줄여 보다 정확한 결과를 얻기 위해 인공지능 기법을 도입한 스펙트럼 해석 부분으로 구성되어져 있다. McPHERSON 207 Monochromator를 GPIB 통신 프로토콜로서 제어하였으며, (주)Photon_Tek에서 제작한 A/D Amplifier를 사용하여 PMT로부터 검출 신호를 측정할 수 있었다. 인공지능 기법인 HNN(Hybrid Neural Network)을 스펙트럼 해석 부분에 도입하여 P, Cu, Fe, Cr, 등의 정성 분석과, Cd 10 ppb의 미량 검출을 통한 정량분석을 기존의 상용화된 방법보다 정확하게 수행할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제16권4호
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• pp.392-396
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• 2005

본 논문에서는 파장 분할 다중화 방식 광통신에의 적용을 목적으로 하는 다채널 가변형 파장 변환기(Wavelnength Convertor)를 구성하여 이의 성능을 분석하였다. 파장 변환기는 반도체 광증폭기(SOA : Semiconductor Optical Amplifier)의 상호 이득 변조(XGM : Cross Gain Modulation) 특성을 이용한 파장 변환 방식이 이용되었다. 2.5 Gbps 광통신 기반 100 CHz의 채널 간격을 갖는 다채널 신호들에 대한 파장 변환 성능을 측정, 분석하였다. 본 파장 변환기의 상호 이득 변조 성능을 측정한 결과, 소광비(Extinction Ratio)와 비트 오류율(BER : Bit Error Rate) 등의 검증에서 2.5 Gbps 기반의 파장 분할 다중화 방식 광통신에 사용하기에 충분한 성능을 보였으며, 이를 통해 최근 개발된 상호 위상 변조 방식(XPM Cross Phase Modulation)의 다채널 파장 변환기와 비교해 상대적으로 간단한 구조를 가지고 제작 및 변조 효율에 우위를 보이는 파장 변환기로서 대체될 수 있음을 밝힌다.

• 한국항행학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.184-190
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• 2004

본 논문에서는 UHF 대역 RFID 리더기용 Feedforward형 선형전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 전력증폭기의 선형특성을 높여주기 위하여 주 증폭기와 오차증폭기가 높은 전력이득을 갖도록 2단으로 구성하였다. 전력증폭기의 입력과 출력단의 전력 분배와 합성소자로서 각 각 3-dB와 10-dB coupler를 사용하였으며, 유전율 4.7, 두께 0.8 mm의 FR-4 기판을 이용하여 제작하였다. -11 dBm의 2-tone ($f_1$=915 MHz, $f_2$=916 MHz) 신호입력시 -18.85 dBm의 $IMD_3$ 성분을 얻고 있으며, 이는 feedforward 방식을 적용하지 않았을 때와 비교하여 27 dB 이상의 $IMD_3$성분 제거효과를 보이고 있다. 또한, 890-960 MHz의 주파수대역에서 40 dB 이상의 전력이득과 30 dBm 이상의 출력전력특성을 얻었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.63-68
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• 2009

본 논문에서는 CCD 이미지 센서용 PMIC를 제안한다. CCD 이미지 센서는 온도에 민감하다. 일반적으로 낮은 효율을 갖는 PMIC에 의해 열이 발생된다. 발생된 열은 CCD 이미지 센서의 성능에 영향을 미치므로 높은 효율을 갖는 PMIC를 사용함으로써 최소화 시켜야 한다. 고효율의 PMIC개발을 위해 입력단은 동기식 step down DC-DC컨버터로 설계하였다. 제안한 PMIC의 입력범위는 5V~15V이고 PWM 제어방식을 사용하였다. PWM 제어회로는 삼각파 발생기, 밴드갭 기준 전압회로, 오차 증폭기, 비교기로 구성된다. 삼각파 발생기는 1.2MHz의 발진 주파수를 가지며, 비교기는 2단 연산 증폭기로 설계되었다. 오차 증폭기는 40dB의 DC gain과 $77^{\circ}$ 위상 여유를 갖도록 설계하였다. step down DC-DC 컨버터의 출력은 Charge pump의 입력으로 연결된다. Charge pump의 출력은 PMIC의 출력단인 LDO의 입력으로 연결된다. PWM 제어회로와 Charge pump 그리고 LDO로 구성된 PMIC는 15V, -7.5V, 5V, 3.3V의 출력전압을 갖는다. 제안한 PMIC는 0.35um 공정으로 설계하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.1339-1349
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• 2008

본 논문에서는 입력 복소 포락선 신호와 m차 고조파 대역의 출력 복소 포락선 신호 사이의 비선형성 관계를 이론적으로 분석하고, 이를 모델링하기 위하여 AM/$AM_m$, AM/$PM_m$을 정의하였다. 제안된 모델을 측정 데이터로부터 추출하는 방안을 제안하였고, InGaP 전력 증폭기에 대하여 기본 주파수 대역과 3차 고조파 대역에서의 신호를 측정하여 제안된 모델 및 기법의 유효성을 검증하였다 또한, 제안된 고조파 신호 대역에 대한 모델을 기반으로 고조파 대역 신호의 선형화를 위한 디지털 사전 왜곡 기법을 제안하였다 디지털 사전 왜곡기에서 비선형역함수 구현을 위해 수치 해석적인 방법과 Look-Up Table(LUT) 방식을 이용하였다. 고조파 신호 선형화를 위한 디지털 사전 왜곡기를 포함하는 송신기를 구현하고 16-QAM과 64-QAM의 입력 신호에 대해서 3차 고조파 출력신호의 스펙트럼과 I/Q 신호 성상도를 측정하였다. 고조파 대역에서 비선형 왜곡에 의해서 의미 없는 신호는 제안된 기법으로 구성된 송신기에 의해 선형화되었으며, 그 결과 각 신호에 대한 Error-Vector Magnitudes(EVM)이 6.4 %와 6.5 %로 측정되었다. 제안된 기법은 향후 SDR과 CR 등의 차세대 다중 대역 송신 시스템에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.17-22
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• 2007

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)시스템은 다수 반송파 전송의 특수한 형태로 볼 수 있으며 하나의 데이터열이 보다 낮은 데이터 전송률을 갖는 부반송파를 통해 전송된다. OFDM을 사용하는 중요한 이유 중 하나는 OFDM을 사용하면 주파수 선택적 페이딩이나 협대역 간섭에 대한 강건함이 증가하기 때문이다. 하지만, 시간 영역 OFDM 신호는 독립적으로 변조된 많은 부반송파들로 구성되므로 이들이 동위상으로 더해질 때 신호의 진폭이 증가하여 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)이 증가된다. 본 논문에서는 수신단의 구조에 변화를 주지 않으며 또한 추가적인 정보의 전송이 필요 없이 기존 수신기를 그대로 사용할 수 있는 PAPR 감소기법의 성능을 평가하였다. 이 방법은 에러 벡터 크기 (Error Vector Magnitude; EVM) 내에서 시간 영역과 주파수 영역 신호에 대하여 클리핑을 사용한 것으로 기존의 최적화 방법과 비교하여 계산량의 복잡도가 낮다. 이 기법을 비선형 증폭기를 사용하는 OFDM 시스템에서 평가하였다. 모의실험 결과, 시간 및 주파수 영역 클리핑 기반의 PAPR 감소기법은 TD (Total Degradation)관점에서 전력효율이 향상되며 증폭기의 비선형 왜곡의 영향을 줄이는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권8호
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• pp.16-21
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• 2007

본 논문은 구조물 모니터링을 위한 광섬유 센서 시스템의 수신단 응용을 위한 CMOS 기반의 가변 이득 증폭기 집적회로 설계에 초점을 두고 있다. 차동증폭기와 선형 linear-in-dB 제어기를 사용한 3단 가변 이득 증폭기를 제시하였다. 제안된 가변이득 증폭기는 전류의 비에 의해 증폭기의 이득이 linear-in-dB 하게 조절되는 일반적인 가변 이득 증폭기의 변형된 형태이다. 본 논문에서 제안된 가변 이득 증폭기는 1.5 dB의 간격으로 77 dB의 다이내믹 영역을 가졌다. 이득오차는 77 dB 다이내믹 영역에서 1.5 dB 이하를 얻었다. 동작범위는 10 MHz를 얻었으며, 단일 1.8 V 전압에서 13.8 mW의 전력소모 특성을 보였다. 이 가변 이득 증폭기는 Magnachip 사의 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 구현되었으며, 유효면적은 $430{\mu}m{\times}350{\mu}m$ 이었다. 제안된 가변 이득 증폭기는 구조물 모니터링을 위한 광섬유 센서 시스템의 수신단에 적용이 가능하였다 측정 결과에 따라 제안된 방법은 다이내믹 영역의 증대와 좋은 linear-in-dB 특성 관점에서 유효하였다.