• 제목/요약/키워드: Millimeter Wave Receiver

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W-band 레이더 수신기용 온도보상회로 설계 (Design of Temperature Compensation Circuit for W-band Radar Receiver)

  • 이동주;김완식;권준범;서미희;김소수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.129-133
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    • 2020
  • 본 논문에서는 W-대역 저잡음증폭기의 온도에 따른 이득 변동을 경감시킬 수 있는 온도보상회로를 기술하였다. 제안된 캐스코드 온도보상 바이어스회로는 공통-소스 저잡음증폭기의 게이트 바이어스를 자동으로 조절하여 소신호 이득의 변화를 억제한다. 설계된 회로는 100-nm GaAs pHEMT 공정 디자인킷으로 구현되었다. 제안된 바이어스 회로를 적용한 W-대역 저잡음증폭기의 시뮬레이션 이득값은 -35~71℃ 범위에서 20 dB 이상, ±0.8 dB 내의 변동값을 보였다. 본 논문에서 제시한 회로는 레이더용 밀리미터파 수신기에 적용되어 안정적인 성능을 낼 수 있을 것으로 기대된다.

A Fully-Integrated Low Power K-band Radar Transceiver in 130nm CMOS Technology

  • Kim, Seong-Kyun;Cui, Chenglin;Kim, Byung-Sung;Kim, SoYoung
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제12권4호
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    • pp.426-432
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    • 2012
  • A fully-integrated low power K-band radar transceiver in 130 nm CMOS process is presented. It consists of a low-noise amplifier (LNA), a down-conversion mixer, a power amplifier (PA), and a frequency synthesizer with injection locked buffer for driving mixer and PA. The receiver front-end provides a conversion gain of 19 dB. The LNA achieves a power gain of 15 dB and noise figure of 5.4 dB, and the PA has an output power of 9 dBm. The phase noise of VCO is -90 dBc/Hz at 1-MHz offset. The total dc power dissipation of the transceiver is 142 mW and the size of the chip is only $1.2{\times}1.4mm^2$.

A High Data Rate, High Output Power 60 GHz OOK Modulator in 90 nm CMOS

  • Byeon, Chul Woo;Park, Chul Soon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제17권3호
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    • pp.341-346
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    • 2017
  • In this paper, we present a 60 GHz on-off keying (OOK) modulator in a 90 nm CMOS. The modulator employs a current-reuse technique and a switching modulation for low DC power dissipation, high on/off isolation, and high data rate. The measured gain of the modulator, on/off isolation, and output 1-dB compression point is 9.1 dB, 24.3 dB, and 5.1 dBm, respectively, at 60 GHz. The modulator consumes power consumption of 18 mW, and is capable of handling data rates of 8 Gb/s at bit error rate of less than $10^{-6}$ for $231^{-1}$ PRBS over a distance of 10-cm with an OOK receiver module.

ODSB and OSSB Error Performance Analysis of MMoF Systems in Rician Fading Channel

  • Yun, Chang-Ho;Cho, Tae-Sik;Kim, Kiseon
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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    • pp.182-185
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    • 2003
  • Error performance of two modulation schemes of millimeter-wave over fiber (MMoF) system i.e., optical double side band (ODSB) and optical single side band (OSSB) modulations is analyzed under Rician fading. Bit error rates (BER) of two detection techniques i.e., coherent and noncoherent detection are also compared in Rician fading. In aspect of error performance, ODSB modulation scheme has better BER than OSSB modulation scheme has under Rician fading. On the other hand, OSSB modulation scheme is advantageous in case of considering high bandwidth efficiency and small power degradation. Coherent detection technique is proper in Rician fading, because coherent detection provides more SNR gain whether fading is serious or not. Noncoherent detection can be applied when we need a simple receiver structure.

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60 GHz 광대역 무선 LAN구현 연구 (Studies of a broadband transceiver for 60 GHz band wireless LAN)

  • 이문교;이지형;설우석;임병옥;김용호;이진구
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.417-420
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    • 2001
  • In this paper, a transceiver using waveguide modules for 60 GHz band wireless LAN is implemented and analyzed. The characteristics of millimeter-wave transmitter are 0 dbm output power, 10.5 dB gain and 38 dBc spurious emition. The receiver's are 3.16 dB noise figure, 8.8 dB gain, -86dBm sensitivity. Maximum communication distance is more than loom. Intermediate frequency comply with IEEE 802.11b. The transfer of multimedia files is performed. The transceiver's data rate can vary with intermediate frequency bandwidth and the transceiver is designed more than 200 Mbps.

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밀리미터파 대역 국부발진 시스템 설계연구 (A Design Study of the Local Oscillator System for Millimeter Wave Band)

  • 이창훈;김광동;한석태;정문희;김효령;제도흥;김태성
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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    • pp.77-80
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    • 2003
  • We design the local oscillator system of the 100 GHz band radio receiving system for a cosmic radio observation. We use the YIG oscillator with digital driver which is the main oscillator. This oscillator has a good frequency and phase stability at some temperature variation, and the easy computer aided control characteristics. This total system designed to two subsystem, first is the oscillator system include YIG oscillator, tripler, harmonic mixer and triplexer etc., second is the PLL system to supply the precise and stable local oscillator frequency to mixer. The proposed local oscillator system in this paper can be use a single or multi pixel receiver because this system can be lock the local oscillator frequency automatically using PC.

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120∼180 GHz 대역 SIS (Superconductor-Insulator-Superconductor) 접합 믹서의 개발 (Development of an SIS(Superconductor-Insulator-Superconductor) Junction Mixer over 120∼180 GHz Band)

  • Chung, Moon-Hee;Lee, Changhoon;Kim, Kwang-Dong;Kim, Hyo-Ryoung
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.737-743
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    • 2004
  • 120∼180 GHz 대역의 고정 튜닝방식을 사용한 SIS(Superconductor-Insulator-Superconductor) 접합 믹서를 개발 하였다. 이 믹서는 노베야마 전파천문대에서 제작된 6개 직렬 연결 Nb/Al-A1$_2$O$_3$/Nb SIS 접합 소자를 사용하였으며 석영유리 기판에 제작된 이 SIS 칩은 전 주파수 대역에서 입력신호 결합을 향상시키기 위해 half-height 도파관의 중심에 놓여 있다. 본 논문에서 개발된 SIS 믹서는 기계적인 튜닝 장치를 사용하지 않으며 RF 신호와 LO 전력은 냉각된 십자형 방향성 결합기를 통해서 믹서에 공급된다. 또한 IF 신호 손실을 줄이기 위해 SIS 믹서의 IF 출력 임피던스를 IF 증폭단의 50 $\Omega$ 입력 임피던스에 정합 시켰다. SIS 수신기의 측정된 DSB 잡음온도는 120∼180 GHz 대역에서 32∼131 K이며 본 논문에서 개발된 SIS 믹서는 대덕전파천문대의 14 m 전파망원경에 설치되어 전파천문 관측에 사용되고 있다.

40 GHz 대역 고정통신용 광대역 LTCC 수신기 모듈 (Broadband LTCC Receiver Module for Fixed Communication in 40 GHz Band)

  • 김봉수;김광선;은기찬;변우진;송명선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.1050-1058
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    • 2005
  • 본 논문에서는 40 GHz 대역에서 동작하는 IEEE 802.16 고정 무선 통신 액세스를 위한 소형 저가격 및 광대역의 수신 모듈을 설계하고 구현하는 방법을 제안한다. 제안된 수신 모듈은 우수한 성능을 달성하기 위하여 캐비티 공정을 가지는 다층 LTCC 기술을 사용한다. 수신기는 저잡음 증폭기, 서브-하모닉 믹서, 내장된 이미지 제거필터와 IF 증폭기로 구성된다. 전송 손실과 모듈의 크기를 줄이기 위하여, 각 소자를 연결하기 위한 CB-CPW, 스트립 선로, 본드 와이어 및 천이(transition)들이 사용된다. LTCC는 유전율 7.1인 Dupont사의 DP-943을 사용하고 층수는 6층이며, 각 층의 높이가 100 um이다. 구현된 모듈의 크기는 $20{\times}7.5{\times}1.5\;mm^3$이며, 전체 잡음 지수는 4.8 dB 이하, 하향 변환 이득이 19.83 dB, 입력 P1 dB가 -22.8 dBm이고 이미지 제거값이 36.6 dBc 이상이다. 그리고 $560\~590\;MHz$ 대역의 디지털 TV 신호를 40 GHz 대역으로 상향 변환하여 전송시킨 후, 수신 모듈을 이용하여 시연하였다.

차세대 밀리미터파 대역 WPAN용 60 GHz CMOS SoC (60 GHz CMOS SoC for Millimeter Wave WPAN Applications)

  • 이재진;정동윤;오인열;박철순
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.670-680
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    • 2010
  • 본 논문에서는 0.13 ${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여, 이동단말기 탑재에 적합한 저 전력, 저 잡음 구조 개별 소자 (LNA, Mixer, VCO, frequency doubler, signal generator, down converter)들을 제안하고, 나아가 이를 하나의 칩으로 집적화 시킨 60 GHz 단일 칩 수신기 구조를 제안한다. 저전력화를 위해 current re-use 구조를 적용시킨 LNA의 경우, 11.6 mW 의 전력 소모 시, 56 GHz부터 60 GHz까지 측정된 잡음지수(NF)는 4 dB 이하이다. 저전력화를 위한 resistive mixer의 경우, Cgs의 보상 회로를 통하여 낮은 LO 신호 크기에서도 동작 가능하도록 하였다. -9.4dB의 변환 이득을 보여주며, 20 dB의 LO-RF isolation 특성을 가진다. Ka-band VCO는 4.99 mW 전력 소모 시측정된 출력 신호 크기는 27.4 GHz에서 -3 dBm이 되며, 26.89 GHz에서부터 1 MHz offset 기준으로 -113 dBc/Hz의 phase noise 특성을 보인다. 49.2 dB의 원신호 억제 효과를 보이는 Frequency Doubler는 총 전력 소모가 9.08 mW일 경우, -4 dBm의 27.1 GHz 입력 신호 인가 시 -53.2 dBm의 fundamental 신호(27.1 GHz)와 -4.45dBm의 V-band second harmonic 신호(54.2 GHz)를 얻을 수 있었으며, 이는 -0.45 dB의 변환 이득을 나타낸다. 60 GHz CMOS 수신기는 LNA, resistive mixer, VCO, frequency doubler, 그리고 drive amplifier로 구성되어 있으며, 전체 전력 소모는 21.9 mW이다. WLAN과의 호환 가능성을 위하여, IF(Intermediate Frequency) bandwidth가 5.25GHz(4.75~10 GHz)이며, RF 3 dB bandwidth는 58 GHz를 중심으로 6.2 GHz이다. 이때의 변환 손실은 -9.5 dB이며, 7 dB의 NF와 -12.5 dBm의 높은 입력 P1 dB를 보여주고 있다. 이는 60 GHz RF 회로의 저전력화, 저가격화, 그리고 소형화를 통한 WPAN용 이동단말기의 적용 가능성을 입증한다.

밀리미터파 대역의 수신 성능을 개선하기 위한 5G 시스템에 대한 연구 (A Study of 5G Systems to Improve Receiver Performance in the mmWave Band)

  • 김명생;김동옥
    • 한국항행학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.362-368
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    • 2024
  • 본 논문에서는 대용량 MIMO에서 하향링크 성능을 향상시키기 위해 전송할 때 방향성 프리코딩 방식과 전방위 프리코딩 방식의 성능을 조사하였다, 전방위 프리코딩은 동기나 제어 신호와 같은 공통 신호를 모든 사용자에게 브로드캐스트하기 위해 사용하였으며, 전방위 프리코딩의 주된 목적은 하향링크에서 전송되는 신호가 모든 방향에서 동일하고 최대 에너지로 방출되도록 프리코딩 행렬을 설계하는 것이다. 본 논문에서는 공간 커버리지 범위를 120도 미만으로 설정할 수 있는 전차원 거대 MIMO를 위한 유연한 전방향 프리코딩 방법을 제안하고, 제안하는 방법의 부호화 행렬을 설계하기 위해 모든 안테나의 전방향성, 등 송신 전력 및 최대 송신 속도의 제약 조건을 두어 안테나 어레이에서 안테나 사이의 거리를 변경하여 안테나 어레이의 공간 커버리지 변경을 고려한 공간 커버리지 측면에서 성능을 측정하였다.