밴드-갭이 큰 반도체는 실리콘에 비하여 다양한 전기 물성 장점을 가져 고주파수 증폭 소자나 차세대 전력 반도체 소자로 각광을 받고 있다. 다양한 와이드 밴드-갭 반도체 중 AlGaN/GaN 이종접합 반도체는 채널의 높은 전도성과 높은 임계 전계로 인하여 우수한 전기적 특성을 가진다. 최근 발전된 수치해석 시뮬레이션을 이용하여 AlGaN/GaN 고전자 이동도 트랜지스터 (high-electron-mobility transistor, HEMT)의 설계연구를 진행하였다. AlGaN 장벽층의 두께가 증가할수록 채널의 전자 면 농도가 증가하도록 설계하였다. 또한 게이트 필드 플레이트 설계를 통하여 AlGaN/GaN HEMT의 역방향 전계 피크를 1개에서 2개로 증가시켜 항복전압을 368 V에서 최대 822 V로 개선하였다. 수렴문제를 개선한 수치해석 시뮬레이션은 RF power AlGaN/GaN HEMT의 설계에 유용하다.
본 논문에서는 820.11n 규격에 적합한 Fractional-N 주파수 합성기를 설계하였다. 본 논문에서 설계한 주파수 합성기의 특징은 PFD(Phase Frequency Detector) 뒷단에 잔여 펄스를 제거하는 Pulse Remover를 연결하여 이중 궤환 Charge Pump의 안정도를 향상시켰으며, Charge Pump에서 동시에 발생하는 Up/Down 전류로 인한 Spike성 전류를 없앰으로서 스퓨리어스를 최소화 시켰다. Pulse Removed RFD를 사용함으로서 발생하는 PFD Deadzon문제는 2N+2분주와 2N-2분주기를 3차의 ${\Delta}{\Sigma}$ Modulator가 선택해줌으로 해결하였다. 삼성 0.18u 공정을 이용하여 설계 하였으며 각 블록은 Cadence spectre를 이용하여 검증하였다.
본 논문에서는 820.11n 규격에 적합한 Fractional-N 주파수 합성기를 설계하였다. 본 논문에서 설계한 주파수 합성기의 특징은 PFD(Phase Frequency Detector) 뒷단에 잔여 펄스를 제거하는 Pulse Remover를 연결하여 이중 궤환 Charge Pump의 안정도를 향상시켰으며, Charge Pump에서 동시에 발생하는 Up/Down 전류로 인한 Spike성 전류를 없앰으로서 스퓨리어스를 최소화 시켰다. Pulse Removed PFD를 사용함으로서 발생하는 PFD Deadzon문제는 2N+2분주와 2N-2분주기를 3차의 ${\Delta}{\Sigma}$ Modulator가 선택해줌으로 해결하였다. 삼성 0.18u 공정을 이용하여 설계 하였으며 각 블락은 Cadence spectre 를 이용하여 검증하였다.
본 논문에서는 차세대 무선랜인 802.11n의 구현에 필요한 802.11 MAC을 두 가지 버전으로 설계하였다. 설계한 첫 번째 MAC 엔진은 송신과 수신블록, 백오프, 채널관리블록을 하드웨어로 설계하였고, 프로토콜 컨트롤 블록과 MLME, MSDU처리 블록을 소프트웨어로 설계하였다. 설계된 MAC 엔진은 40Mbps의 최대전송속도를 갖지만, SIFS 구간, ACK 프레임 전송과정에 소프트웨어 오버헤드로 인하여 실제 네트워크에서 정확한 동작을 보장하지 못하고 802.11n에 적용할 수 없었다. 이러한 문제를 개선한 두 번째 MAC 엔진은 MSDU처리블록, 프로토콜 컨트롤 블록을 포함한 프레임 전송에 관련된 블록들을 하드웨어로 설계하였다. 개선된 MAC 엔진은 802.11 환경에서 73Mbps의 최대 전송속도를 갖고, 802.11n 환경에서 프레임 Aggregation을 이용하면 129Mbps의 최대 전송속도를 갖는다. 본 논문에서 설계한 MAC 엔진은 차세대 무선랜에 적합한 구조임을 알 수 있다.
본 논문은 차세대 전력반도체 GaN HEMT (High Electron Mobility Transistor)를 적용한 통신전원 시스템용 LLC 컨버터의 설계에 대해 다룬다. GaN HEMT 소자의 노이즈를 저감하기 위해 3-level 게이트 드라이버를 설계하였다. 설계한 게이트 드라이버와 GaN HEMT를 적용한 3kW급 LLC 공진 네트워크를 설계하였고, 테스트 베드를 제작하여 실험을 통해 시스템의 성능을 검증하였다.
통신 프로토콜의 설계에 있어 설계 과정의 단순화와 설계된 프로토콜의 논리적 정당성 입증은 중요한 과제이다. 본 논문에서는 FSM을 이용한 통신 프로토콜 설계 과정 효율화를 위한 합성방법을 제안한다. 통신 프로토콜의 속성 정보를 묵시적으로 표현하여 설계 과정이 단순화되도록 기존의 FSM을 확장시켜 CFSM 을 저의한다. 통신 프로토콜의 설계자는 FSM을 이용하여 오류를 고려하지 않은 한 통신 기계 M 만을 기술하며, 동기화를 보장받는 두 통신 기계 M'과 N'이 합성되며 M'과 N'이 오류 회복 기능을 갖도록 오류 회복용 변환 규칙을 적용하여 최종 프로토콜 EM'과 EN'을 얻는다.
본 논문에서는 GaN(Gallium Nitride) HEMT를 적용한 300W급 자기유도 방식 무선전력전송 시스템을 설계 및 구현한다. GaN HEMT의 물성적 특성을 고려하여 무선전력전송 시스템을 설계하며 이를 검증하기 위해 300W급 Prototype 무선전력전송 시스템을 구현하고 Simulation과 실험을 통해 논문에서 제시한 설계과정의 타당성을 검증한다.
Broadband Convergence Network (BcN) can provide a range of quality guaranteed broadband multimedia services through packet-based converged transport network. For providing new emerging application services in due season over BcN, it is important for network designers or planners to develop a new design methodology for BcN, which differs from legacy design processes applied to a single service network. This paper thus introduces a new design concept and detailed design processes for KT-BcN. We also present a design example of BcN control network using a design system that we have developed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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