• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.457-463
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• 2016

본 논문에서는 변형된 내장형 밸런을 사용하여 이중 다이폴 준-야기 안테나(double-dipole quasi-Yagi antenna; DDQYA)의 대역폭을 향상하는 방법에 대하여 연구하였다. 변형된 내장형 밸런은 동일면 스트립 선로의 중앙으로 삽입된 마이크로스트립 선로로 구성되며, 마이크로스트립 선로의 끝은 급전점에서 단락 핀으로 동일면 스트립 선로와 연결되어 있다. 변형된 내장형 밸런의 구조는 DDQYA의 대역폭을 향상시키기 위해 조정하였다. 또한, 제안된 밸런의 back-to-back 구조에서의 성능을 기존 밸런과 비교하였다. 최적화된 변형된 내장형 밸런을 가진 DDQYA 안테나를 FR4 기판 상에 제작하고 특성을 실험한 결과 전압 정재파비(voltage standing wave ratio; VSWR) < 2 이하인 대역은 1.56-3.04 GHz(64.4%)이고, 대역폭이 기존의 밸런을 가진 DDQYA에 비해 증가함을 확인하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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• pp.423-426
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• 2007

An active Balun is designed for RFID reader at 2.45GHz. The Balun is integrated inside the receiver, then the LNA and mixer can be connected. The unbalanced LNA output signal is transformed to a balanced signal at the input mixer The RF mixer and LO mixer, by using this balun. The Balun provided a balanced signal with two output stage, gain mismatch is 0.116dB. The phase show a good behavior with $163.918^{\circ}$,$-16.609^{\circ}$. The phase mismatch is about $0.527^{\circ}$. The tight difference between the gain and phase on each brancd, is because of the used capacitor and integrated inductor and the other parasitic element inside the balun.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권12호
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• pp.553-558
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• 2002

본 논문에서는 다양한 신호 정합 회로에 사용되는 발룬(balun)을 본드와이어 트랜스포머(bondwire transformer)를 이용하여 제작·측정하였다. 본드와이어 트랜스포머를 이용한 발룬은 적은 도체 및 기관 손실과 높은 공진 주파수 특성으로 광대역 특성과 저 삽입 손실을 구현할 수 있다. 제작·측정 결과, 가용 주파수 8.15∼16.18 GHz에서 삽입 손실의 차이는 0.7 dB 이내이고 위상 차이는 2.5° 이내로 나타났다. 따라서, 제안된 발룬은 혼합기, 증폭기, 안테나의 연결부 등에 사용되어 전체적인 성능향상에 기여할 것으로 기대된다. 또한 제작 공정이 용이하고 크기 면에서도 나선형 구조의 발룬과 비견되기 때문에 다른 능·수동 소자와 함께 온-칩(on-chip)화가 가능할 것으로 예상된다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권2호
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• pp.143-149
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• 2008

A novel compact model for a five-port transformer balun is proposed for the efficient circuit design of hybrid balun. Compared to the conventional model, the proposed model provides much faster computation time and more reasonable values for the extracted parameters. The hybrid balun, realized in $0.18\;{\mu}m$ CMOS, achieves 2.8 dB higher gain and 1.9 dB lower noise figure than its passive counterpart only at a current consumption of 0.67 mA from 1.2 V supply. By employing the hybrid balun, a differential zero-IF receiver is designed in $0.18\;{\mu}m$ CMOS for IEEE 802.15.4 ZigBee applications. It is composed of a differential cascode LNA, passive mixers, and active RC filters. Comparative investigations on the three receiver designs, each employing the hybrid balun, a simple transformer balun, and an ideal balun, clearly demonstrate the advantages of the hybrid balun in fully differential CMOS RF receivers. The simulated results of the receiver with the hybrid balun show 33 dB of conversion gain, 4.2 dB of noise figure with 20 kHz of 1/f noise corner frequency, and -17.5 dBm of IIP3 at a current consumption of 5 mA from 1.8 V supply.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.132-136
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• 2017

본 논문에서는 물리적으로 짧은 길이를 갖지만 발룬의 접지면에 원형 slot을 추가하여 최저동작주파수를 확장하고 유전체 적층구조 이용하여 평형급전특성을 개선한 소형 광대역 발룬을 설계하였다. 설계한 발룬은 반사손실 -10 dB 기준으로 1~7 GHz에서 동작하며 1 GHz 기준으로 전기적 길이는 $0.05{\lambda}$ 이다. 그리고 평형급전특성이 개선된 효과를 검증하기 위하여 제안한 발룬과 간단한 다이폴을 결합하여 방사패턴을 측정하여 패턴의 왜곡정도로 발룬의 성능을 검증하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.630-637
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• 2003

In this paper, a DBM(double balanced mixer) of 2 GHz is implemented on FR4(h=1.6mm, ${\epsilon}_r=4.6$) substrate. The structure of double balanced mixer requires, in general, two talons and a quad diode. For balun, a novel planar balun using microstrip to CPS(Coplanar Strip) is suggested and designed. The suggested balun shows the phase imbalance of $180^{\circ}{\pm}1.5^{\circ}$ and the amplitude imbalance of ${\pm}0.2 dB$ for 1.5 to 2.5 GHz. Using the balun, DBM is successfully implemented, and the measured conversion loss of up/down converter show about 6 dB over the bandwidth. The balun may be applicable for MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) DBM with the process supporting backside via though more study.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.261-264
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• 2005

This paper presents the design of a down-conversion mixer with built-in active balun integrated in a $0.25\;{\mu}m$ pHEMT process. The active balun consists of series-connected common-gate FET and common-source FET. The designed balun achieved broadband characteristics by optimizing gate-width and bias condition for the reduction in parasitic effect. From DC to more than 6GHz, the active balun shows the phase error of less than 3 degree and the gain error of less than 0.4 dB. A single-balanced down-conversion mixer with built-in broadband active balun has been designed with optimum width, load resistor and bias for conversion gain and without any matching component for broadband operating. The designed mixer whose size of including on-chip bias circuit is $1\;mm{\times}1\;mm$ shows the conversion gain of better than 7 dB from 2 GHz to 6 GHz and $P_{1dB}$ of -10 dBm at 5.8 GHz

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.99-104
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• 2013

본 논문에서는 밀리미터파에의 응용을 위하여, 소형화된 다운컨버터 MMIC(monolithic microwave integrated circuit)를 제안하였다. 구체적으로는, RF(radio frequency) 및 LO(local oscilator) 신호의 격리특성을 위해 Lange 커플러가 삽입되었고, ${\lambda}$/4 전송선로를 연결하여 역위상 RF와 동위상 LO 신호가 믹서부분 FET(field effect transistor)의 게이트에 인가되었다. 또한, IF(intermediate frequency) 출력 신호의 역위상의 결합과 LO 누설신호 제거를 위하여 역위상 결합용 능동 벌룬이 출력 포트에 설치되었다. 측정 결과에 따르면, 제안된 다운컨버터 MMIC는 양호한 RF 특성을 보였다. 구체적으로, 63 GHz의 RF 주파수와 60.6 GHz의 LO 주파수에서 IF 출력 포트에서의 LO 누설 전력이 .25 dBc, RF와 LO의 격리특성은 18 dB를 보였으며, 변환 이득이 10.3 dB를 보였다. 따라서, SAW 필터와 같은 LO 제거용 off-chip 소자는 제안된 다운컨버터 MMIC에서는 필요하지 않게 되었다. 모든 능동소자와 수동소자가 GaAs MMIC 내부에 집적되었으며, 전체 사이즈는 $2.2{\times}1.4mm^2$ 로써 초소형 MMIC가 구현되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.44-50
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• 2004

본 논문에서는 FR4(h= 1.6 mm, $\varepsilon_{{\gamma}}$/=4.6) substrate 상에서 2 GHz 대역의 이중 평형 혼합기를 구현하였다. 일반적으로, DBM(Doubly Balanced Mixer)는 2개의 발룬과 쿼드 다이오드로 구성된다. 발룬을 위해, microstrip과 CPS(Coplanar Strip)을 이용한 새로운 발룬 회로가 제안되고, 설계되어졌다. 제안된 발룬의 측정 결과, 1.5 GHz에서 2.5 GHz내에서 위상의 불평형 정도가 180$^{\circ}$$\pm$ $1.5^{\circ}$이내였으며, 진폭의 불평형 정도가 $\pm$ 0.2 ㏈ 이내였다. 발룬을 사용한 DBM이 성공적으로 구현되었으며, 동작 대역 내에서 up/down 변환기로써 변환 손실은 약 6 ㏈ 정도를 보였다. 더 많은 연구를 통해, backside via를 포함하는 프로세스가 있는 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) DBM에 적용 가능할 것이다.d Circuit) DBM에 적용 가능할 것이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.509-516
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• 2004

Cu 및 BCB 공정을 사용하여 고성능 RF 수동회로를 실리콘 기판 상에 구현하는 RF 수동 집적회로 공정을 개발하였다. 이러한 기술은 개별 수동소자를 통한 모듈 구현방식보다 훨씬 작고 저렴하며 우수한 성능의 RF모듈을 구현할 수 있게 하였다. 개발된 실리콘 수동 집적회로 공정으로 제작된 내경 225 um, 회전수 2.5의 인덕터는 2.7 nH의 인덕턴스를 가지며 1 ㎓ 이상에서 30 이상의 품질계수를 가지는 것으로 측정되었다. 또한 개발된 인덕터를 사용하여 WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package) 형태의 수동회로를 제작하였다. 제작된 저역 여파기는 2차 고조파 억제를 위해 인덕터 내경 안에 병렬공진용 커패시터를 삽입하였고 2.45 ㎓에서 0.5 ㏈ 이하의 삽입손실을 보였다. 그리고 고역 여파기와 저역 여파기 구조를 가지는 발룬 회로는 2.45 ㎓에서 0.5 ㏈ 이하의 삽입손실과 182도의 출력 단자간 위상 차이를 보여주었다.