• 전자공학회논문지
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• 제53권9호
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• pp.62-66
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• 2016

본 논문에서는 의료기기용 MedRadio 대역의 저전력 저잡음 증폭기를 제안한다. 제안한 저잡음 증폭기는 전류 재사용 저항 피드백 증폭기 구조를 채택하여 $g_m$을 증폭시키고 소스 인덕터 없이 입력 매칭을 가능하도록 하였다. 추가적으로 제안한 직렬 저항, 인덕터, 커패시터 입력 매칭 네트워크의 Q-factor를 통해 저잡음 증폭기의 전압 이득을 증가시켜 잡음 지수를 최소화 했다. 로드저항이 없는 구조를 채택하여 낮은 전원 전압으로 전력 소모를 줄였다. 제안한 MedRadio 대역 저전력 저잡음 증폭기는 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 설계하였고, 전원 전압 1 V에서 0.18 mA의 전류를 소모하면서 0.85 dB의 잡음 지수, 30 dB의 전압 이득, -7.9 dBm의 IIP3의 성능을 보인다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.257-262
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• 2010

본 논문에서는 5.25 GHz에서 넓은 이득 제어범위를 갖는 저전력 가변 이득 프론트-엔드를 설계하였다. 넓은 이득 제어범위를 갖기 위해, 제안된 저잡음 증폭에서는 가변이득 증폭기의 소스에 p-타입 트랜지스터를 연결하였다. 이 방법을 통해 증폭기의 바이어스 전류와 소스 임피던스를 동시에 조절할 수 있었다. 따라서 제안된 저잡음 증폭기는 넓은 이득 제어범위를 갖는다. 믹서에서는 입력 트랜스컨덕턴스단으로 p-타입 트랜지스터를 사용한 폴디드 구조가 제안되었다. 이 구조에서 믹서는 작은 공급 전압에서 각 단에 필요한 만큼의 전류만 흘려주기 때문에 저전력에서도 작동을 할 수 있다. 제안된 프론트-엔드는 최대 33.2 dB의 이득과 17 dB의 넓은 이득 제어범위를 갖는다. 이 때, 잡음지수와 IIP3는 각각 4.8 dB, -8.5 dBm을 갖는다. 이러한 동작을 하는 동안, 제안된 회로는 최대 이득상태에서 7.1 mW, 최소 이득상태에서 2.6 mW의 적은 전력을 소비한다. 시뮬레이션 결과는 TSMC $0.18\;{\mu}m$ CMOS 공정에서 Cadence를 이용하여 얻어졌다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제7권3호
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• pp.103-108
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• 2007

In this paper, a low-power 2.4 GHz front-end for sensor network application (IEEE 802.15.4 LR-WPAN) is designed in a 0.18 um CMOS process. A power supply circuit with a novel temperature-compensation scheme is presented. The simulation and measurement results show that the front-end (LNA, Mixer) can achieve a voltage gain of 35.3 dB and a noise figure(NF) of 3.1 dB while consuming 5.04 mW (LNA: 2.16 mW, Mixer: 2.88 mW) of power at $27^{\circ}C$. The NF includes the loss of BALUN and BPF. The low-IF architecture is used. The voltage gain, noise figure and third-order intercept point (IIP3) variations over -45$^{\circ}C$ to 85$^{\circ}C$ are less than 0.2 dB, 0.25 dB and 1.5 dB, respectively.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제5권3호
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• pp.112-116
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• 2005

This paper presents a broadband two-stage low noise amplifier(LNA) operating from 3 to 10 GHz, designed with 0.18 ${\mu}m$ RF CMOS technology, The cascode feedback topology and broadband matching technique are used to achieve broadband performance and input/output matching characteristics. The proposed UWB LNA results in the low noise figure(NF) of 3.4 dB, input/output return loss($S_{11}/S_{22}$) of lower than -10 dB, and power gain of 14.5 dB with gain flatness of $\pm$1 -dB within the required bandwidth. The input-referred third-order intercept point($IIP_3$) and the input-referred 1-dB compression point($P_{ldB}$) are -7 dBm and -17 dBm, respectively.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제8권1호
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• pp.34-39
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• 2008

An RF front-end dual-conversion receiver for $3{\sim}5\;GHz$ MB-OFDM UWB systems is implemented in $0.18\;{\mu}m$ CMOS technology. The receiver includes a two-stage UWB LNA, an RF mixer, an IF I/Q mixer, and a frequency synthesizer. The proposed receiver adopts the dual-conversion architecture to mitigate the burden of design of the frequency synthesizer. Accordingly, the proposed frequency synthesizer generates four LO tones from only one VCO. The receiver front-end achieves power gain of 16.3 to 21 dB, NF of 7 to 7.6 dB over $3{\sim}5\;GHz$, and IIP3 of -21 dBm, while consuming 190 mW from a 1.8 V supply.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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• pp.11-15
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• 2002

3 V, 2.46GHz Low Noise Amplifier (LNA) have been designed for standard 0.35$\mu\textrm{m}$ CMOS process with one poly and four metal layers. This design includes on-chip biasing, matching network and multilayer spiral inductors. The single-ended amplifier provides a forward gain of 20.5dB with a noise figure 3.35dB, and an IIP3 of -6dBm while drawing 59mW total Power consumption

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.358-365
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• 2008

본 논문에서는 CMOS 0.18 um 공정을 이용하여 UWB(Ultra Wide Band) 시스템의 낮은 대역 $3.1{\sim}4.8GHz$에서 사용할 수 있는 단일 입력-차동 출력 이득 제어 저잡음 증폭기를 설계하였다. 측정 결과는 높은 이득 모드에서 차동 출력 전력 이득은 각각 $14.1{\sim}15.8dB,\;13.3{\sim}15dB$로, 입력 반사 계수는 -10dB 이하로, lIIP3는 -19.3dBm, 잡음 지수는 $4.85{\sim}5.09dB$로 측정되었으며, 이때 전원 전압 1.8V에서 사용 전력은 19.8 mW를 사용하였다. 낮은 이득 모드에서 차동 출력 전력 이득은 각각 $-6.1{\sim}-4.2dB,\;-7.6{\sim}-5.6dB$로, 입력 반사 계수는 -10dB 이하로, IIP3는 -1.45 dBm, 잡음 지수는 $8.8{\sim}10.3dB$로 측정되었으며, 이때 전원 전압 1.8V에서 사용 전력은 5.4mW를 사용하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1169-1176
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• 2010

본 논문에서는 L1/L2 이중-밴드 GPS(Global Positioning System) 수신기용 RF 전단부를 설계하였다. 수신기는 Low IF 구조이며, 인덕터를 사용하지 않는 광대역 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier: LNA)와 이미지 제거를 위하여 다상 여과기(poly-phase filter)를 포함하는 quadrature 하향 변환 주파수 혼합기(quadrature down-conversion mixer) 및 전류 모드 논리(Current Mode Logic: CML) 주파수 분배기로 구성되어 있다. 저잡음 증폭기와 이미지 제거 주파수 혼합기는 높은 이득과 헤드룸 문제를 해결하기 위하여 전류 블리딩 기술을 이용하였으며, 광대역 입력 정합을 구현하기 위하여 공통 드레인 피드백을 이용하였다. $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용해 제작된 RF 전단부는 L1 밴드에서 38 dB 그리고 L2 밴드에서 41 dB의 이득을 보이며, IIP3는 L1 밴드에서 -29 dBm, L2 밴드에서는 -33 dBm이다. 입력 정합은 50 MHz에서 3 GHz까지 -10 dB 이하를 만족하며, 잡음 지수(Noise Figure: NF)는 L1 밴드에서는 3.81dB, L2 밴드에서는 3.71 dB를 보인다. 이미지 주파수 제거율은 36.5 dB이다. 설계된 RF 전단부의 칩 사이즈는 $1.2{\times}1.35mm^2$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.1156-1163
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• 2006

본 논문에서는 IEEE 802.15.3a의 초광대역(Ultra Wideband: UWB) 시스템용 직접 변환 혼합기를 설계 및 제작하였다. 직접 변환 방식을 사용하는 UWB 혼합기는 dc offset, 2차 고조파 왜곡 등을 발생시키는데, 이 문제를 해결하기 위해 역병렬 다이오드 쌍을 이용하였다. $3.1{\sim}4.8GHz$ 동위상 전력분배기와 $1.5{\sim}2.4GHz$ 광대역 $45^{\circ}$ 전력분배기를 사용하였고, RF-LO의 격리도를 높이기 위하여 RF 신호는 -0.5 dB 이상 손실로 통과시키고 LO 신호는 -10 dB 이하로 차단하는 광대역 여파기를 작은 크기로 설계하였다. 이와 더불어, 역병렬 다이오드와 광대역 소자의 초광대역 임피던스 정합을 통해 주파수 변환 손실을 최소로 하였다. 제안된 혼합기의 측정 결과는 주파수 변환 손실이 13.5 dB, input third-order intercept-point($IIP_3$)는 7 dBm, 그리고 1-dB gain compression point ($P_{1dB}$)는 -4 dBm이다. I/Q 출력 양단간의 전력 오차는 1 dB, 그리고 위상오차는 ${\pm}3^{\circ}$이내의 초광대역 쿼드러쳐 혼합기로 동작하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제1권3호
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• pp.139-142
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• 2003

In this paper, we consider the factors that affect a conversion loss performance in designing a single balanced diode mixer integrated with IRF(Image Reject Filter), based on the embedded electrical wavelength placed between the IRF and mixer, diode matching and LO drive amplifier. To evaluate the conversion loss performance, we suggest two types of a single balanced mixer using 90 degree branch line coupler, microstrip line and schottky diode. One is only mixer and the other is integrated with IRF and LO drive amplifier. The measured results of a single balance diode mixer integrated IRF show the conversion loss of 8.5 dB and the flatness of 1 dB p-p from 21.2 GHz to 22.6 GHz with 10 dBm LO. The measured input PI dB and IIP3 are 7 dBm and 15 dBm respectively under the nominal LO power level of 10dBm. The LO/RF and LO/IF isolation are 22 dB and 50 dB, respectively.