비동기 및 차세대 이동통신 시스템의 진화 과정 상에서 RF관련 규격들의 변화에 대해 알아보았고, 비동기 시스템의 RF부를 제작하는데 사용하게 될 RF 부품 기술 동향을 단말기와 기지국의 경우로 나 누어 분석하였다. 또한 차세대인 4세대 시스템 RF 부의 진화 전망에 대해 간단히 알아보았다. 시스템 이 진화할수록, 요구되는 데이터 처리 능력으로 인 해 채널 대역폭은 점점 넓어지고, 기존 시스템과의 상호 간섭 방지를 위해 일반적인 RF 관련 규격 중 방사 규격과 요구되는 선형성이 엄격해진다. 앞으로 의 RF 부품의 기술적 진화는 직접 변환 방식의 부 품 개발로 단말기의 소형화, 저가격화를 이를 것이 고, 동작 주파수 영역을 0.8~5 GHz대로 하기 위한 광대역화, 선형화가 요구될 것이다. 또한 4 세대 시스템에서는 기존의 주파수 이용 개념과 무선 전송 기술에 변화를 주게 될 SDR 기반의 다중모드/복합 다중 접속 기술을 적용하게 될 것으로 예상된다.
RF 회로에 적합한 새로운 형태의 on-chip ESD protection 방법을 제시하였다. RF 회로의 특성을 이용하여 DC blocking capacitor 앞에 short-circuited stub를 달아서 ESD 소자로 활용하였다. 특히 short-circuited stub를 매칭 회로의 일부로 사용하여 stub의 길이를 줄일 수 있다. 또한 short-circuited stub의 width와 metal의 성분으로 ESD threshold voltage를 쉽게 예측 가능하다. 기존의 ESD 방지 회로와 달리 RF 회로를 위한 ESD 방지 회로에서 문제시되던 기생 capacitance 성분에 대한 문제점을 해결 할 수 있었다.
투명전극을 제작하기 위해서 SiOC 절연막 위에 AZO박막을 증착하였다. AZO 박막은 rf power가 5~200W인 RF 마그네트론 스퍼터 방법에 의해서 제작되었다. SiOC 박막은 산소와 DMDMOS 전구체의 유량비를 다르게 하여 플라즈마 발생 화학적 기상 증착방법으로 증착되었다. 증착된 SiOC박막은 UV visible spectroscopy에 의해서 분석하였다. 투명전극의 비저항은 rf 전력이 작을 수록 낮았으며, SiOC 절연막 위에 AZO를 증착시킨 후 반사률은 반대로 바뀌는 것을 확인하였다.
본 논문은 크레인의 움직이는 거리를 측정하기 위해서 900Mhz대 RF를 이용하여 거리측정에 필요한 송수신기를 제작하였다. Baseset으로 정한 RF모듈에서 450Khz 중간주파수대역 아날로그 신호를 선택하여 신호처리 프로세서에 의해 처리하여 얻어진 위상응답 특성 데이터의 분석을 통해 거리의 추정을 행하였으며 양호한 결과를 얻었다.
IPS 측위는 GPS음영 지역인 실내의 특정 위치 정보를 판단하는 시스템으로 현재 위치에서 발생되는 신호 정보를 수집하는 시스템과 이 신호들로 구성된 실내 측위 지도, 측위 위치를 결정하기 위한 알고리즘 등에 따라 여러 종류로 나누어진다. 대표적인 IPS로 2.4Ghz, 5.0GHz 대역의 무선 신호(WiFi, BLE, Sensor Network, etc)를 활용하는 RF신호 기반 WPS 등이 있다. RF 신호를 기반으로 하는 실내 측위는 발생 기기의 고장, 장애물 발생, 채널 간섭 현상 등으로 인해 측위 시점 수집된 신호와 구축된 지도의 신호 정보가 달라 측위 정확도가 낮아지는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 앞서 언급한 문제점을 해결하기 위해 기존 RF 환경을 사용하는 IPS 방안에 대하여 분석한다. 또한 RF 이외의 실내 측위 기술들에 대해서도 설명하고 측위 정확도를 위해 단일 측위 방식이 아닌 복합 측위 방식에 대한 설계를 제안한다.
Wireless communication, including mobile networks and local area networks, has become an essential service in the society. Wireless communication is evolving to include sensing services, as demonstrated by the increasing attention in organizations and standards such as 3GPP and IEEE 802.11. This survey presents technology trends in the integration of sensing and communication. The standardization status along with use cases provided by standards are explained. In addition, core and supporting technologies such as channel modeling, waveform design, and artificial intelligence are analyzed.
위성체와 지상국은 위성 운영 전에 접속이 가능한지 여부를 시험한다. 이러한 호환성 시험은 위성체와 지상국의 요구상항이 각각 검증된 후에 위성체와 지상국을 연결하여 시험한다. RF 호환성 시험의 내용은 접속 제어문서에 기술된 요구사항이 잘 개발되었는지 확인하는 것이다. 위성의 초기 운용 기간이나 일시적인 비상 운용상황에서는 항우연 지상국은 해외의 지상국을 이용한다. 해외 지상국은 국내의 특정한 위성 개발 프로그램 하에서 개발된 것이 아니기 때문에 시스템 차원에서 해외 지상국이 접속 요구사항을 만족하는지 검증해야 한다. RF 이동장비를 이용하면 항우연 지상국의 지원없이 해외 지상국에서 직접 접속 요구조건과 통신 내용을 검증할 수 있다. RF 이동장비를 이용한 RF 호환성 시험이 해외지상국과 항우연의 지상국에서 수행되었다. RF 호환성 시험의 항목은 다를 해외 지상국에서 이용할 수 있도록 표준화되었으며 발사 및 초기운용 기간의 운용 개념에 맞추었다. 시험 항목은 RF 특성, 프로토콜, 원격명령 및 원격측정 루프 시험, 지상국 접속 시험 등이다.
As the 5G service market is expected to grow rapidly, the development of high-power, high-efficiency power amplifiers for the 5G communication infrastructure is indispensable. Gallium nitride (GaN) is attracting great interest as a key device in power devices and integrated circuits due to its wide bandgap, high carrier concentration, high electron mobility, and high-power saturation characteristics. In this study, we investigate the technology trends of Ka-band GaN radio frequency (RF) power devices and integrated circuits for operation in the millimeter-wave band of recent 5G mobile communication services. We review the characteristics of GaN RF high electron mobility transistor (HEMT) devices to implement power amplifiers operating at frequencies around 28 GHz and compare the technology of foreign companies with the device characteristics currently developed by the Electronics and Telecommunication Research Institute (ETRI). In addition, the characteristics of Ka-band GaN monolithic microwave integrated circuit (MMIC) power amplifiers manufactured using various GaN HEMT device technologies are reviewed by comparing characteristics such as frequency band, output power, and output power density of integrated circuits. In addition, by comparing the performance of the power amplifier developed by ETRI, the current status and future direction of domestic GaN power devices and integrated circuit technology will be discussed.
이동통신 및 위성통신 분야에 있어서 무선통신기술은 무선환경에서 신호를 보내고 받는 기능을 수행하는 중요한 분야이다. 이러한 무선통신 분야에서 송수신단을 구성하는 송수신 부품은 RF 시스템의 성능을 좌우한다. 특히, 위성통신 분야에서 신뢰성을 획득하기 위해서는 고집적화와 소형화를 통한 경쟁력 확보가 필수적인데 이를 위한 기술이 MMIC이다. MMIC 기술이란 반도체 공정을 이용하여 RF 부품을 설계하고 제작하는 기술로써 본 고에서는 MMIC 기술 소개와 이동통신 및 위성분야에서의 MMIC 기술 동향과 개발 현황, 앞으로의 전망을 개괄적으로 서술하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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