• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.6-10
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• 2018

Low-noise amplifiers in the radio-frequency (RF) band based on the direct current (DC) superconducting quantum interference device (SQUID) can be used for quantum-limited measurements in precision physics experiments. For the prediction of peak-gain frequency of these amplifiers, we need a reliable design formula for the resonance frequency of the microstrip circuit. We improved the formula for the resonance frequency, determined by parameters of the DC SQUID and the input coil, and compared the design values with experimental values. The proposed formula showed much accurate results than the conventional formula. Minor deviation of the experimental results from the theory can be corrected by using the measured geometrical parameters of the input coil line.

• ETRI Journal
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• 제26권3호
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• pp.229-240
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• 2004

This paper reports on our development of a dual-mode transceiver for a CMOS high-rate Bluetooth system-onchip solution. The transceiver includes most of the radio building blocks such as an active complex filter, a Gaussian frequency shift keying (GFSK) demodulator, a variable gain amplifier (VGA), a dc offset cancellation circuit, a quadrature local oscillator (LO) generator, and an RF front-end. It is designed for both the normal-rate Bluetooth with an instantaneous bit rate of 1 Mb/s and the high-rate Bluetooth of up to 12 Mb/s. The receiver employs a dualconversion combined with a baseband dual-path architecture for resolving many problems such as flicker noise, dc offset, and power consumption of the dual-mode system. The transceiver requires none of the external image-rejection and intermediate frequency (IF) channel filters by using an LO of 1.6 GHz and the fifth order onchip filters. The chip is fabricated on a $6.5-mm^{2}$ die using a standard $0.25-{\mu}m$ CMOS technology. Experimental results show an in-band image-rejection ratio of 40 dB, an IIP3 of -5 dBm, and a sensitivity of -77 dBm for the Bluetooth mode when the losses from the external components are compensated. It consumes 42 mA in receive ${\pi}/4-diffrential$ quadrature phase-shift keying $({\pi}/4-DQPSK)$ mode of 8 Mb/s, 35 mA in receive GFSK mode of 1 Mb/s, and 32 mA in transmit mode from a 2.5-V supply. These results indicate that the architecture and circuits are adaptable to the implementation of a low-cost, multi-mode, high-speed wireless personal area network.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.117-122
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• 2016

본 논문에서는 차량 추돌 방지 단거리 레이더용 24-GHz CMOS 고주파 전력 증폭기 (RF power amplifier)를 제안한다. 이러한 회로는 클래스-A 모드 증폭기로서 단간 (inter-stages) 공액 정합 (conjugate matching) 회로를 가진 공통-소스 단으로 구성되어 있다. 제안한 회로는 TSMC $0.13-{\mu}m$ 혼성신호/고주파 CMOS 공정 ($f_T/f_{MAX}=120/140GHz$)으로 설계하였다. 2볼트 전원전압에서 동작하며, 저전압 전원에서도 높은 전력 이득, 낮은 삽입 손실 및 낮은 음지수를 가지도록 설계되어 있다. 전체 칩 면적을 줄이기 위해 넓은 면적을 차지하는 실제 인덕터 대신 전송선(transmission line)을 이용하였다. 설계한 CMOS 고주파 전력 증폭기는 최근 발표된 연구결과에 비해 $0.1mm^2$의 가장 작은 칩 크기, 40mW의 가장 적은 소비전력, 26.5dB의 가장 높은 전력이득, 19.2dBm의 가장 높은 포화 출력 전력 및 17.2%의 가장 높은 최대 전력부가 효율 특성을 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.48-53
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• 2009

본 논문은 1P8M CMOS $0.13{\mu}m$ 공정을 이용하여 GPS응용에 적합한 프론트-엔드(front-end)를 구현하였다. 저잡음 증폭기(LNA)는 능동 안테나와 수동 안테나를 지원하기 위해 높은 전압이득과 낮은 잡음지수(Noise Figure)의 LNA1모드와 낮은 이득과 높은 입력 3차 교차점(IIP3: 3rd Input Intercept Point)의 LNA2모드로 동작한다. 두 LNA의 측정된 성능은 1.2 V의 공급전압에서 각각 3.2/2 mA의 전류를 이용하여 16.4/13.8 dB 이득과, 1.4/1.68 dB NF, 그리고 -8/-4.4 dBm의 IIP3값을 갖는다. 쿼드 하향주파수 혼합기(quadrature downconversion 혼합기)는 트랜스임피던스 증폭기(transimpedance amplifier)와 가변저항을 이용하여 27.5 dB에서 41 dB의 변환이득을 갖는다. 프론트-엔드는 LNA1모드 동작 시 6.6 mW의 전력을 소모하여 39.8 dB의 변환이득, 2.2 dB의 잡음지수와 -33.4 dBm의 IIP3의 성능을 갖는다.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권1호통권20호
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• pp.15-23
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• 2007

본 논문에서는 0.2$\mu$m CMOS 공정을 사용하여 무선 LAN 응용을 위한 이중대역 주파수 합성기를 설계하였다. 회로 설계시 저전력 특성에 중점을 두었다. 특히 VCO, 프리스케일러 등 핵심회로 설계시 전력소모를 최소화하도록 하였다. 모든 구성 소자를 on-chip화하여 외부 소자의 필요성을 제거 하였으며, 다양한 주파수에 동작이 가능하도록 외부 데이터에 의해 동작 주파수를 프로그램 한 수 있도록 하였다. 설계된 주파수 합성기의 RF 대역 동작 주파수 범위는 2.3GHz$\sim$2.7GHz이며, IF 대역 범위는 250MHz$\sim$800MHz이다. 설계된 RF 블록과 IF 블록은 2.5V의 전원으로부터 각각 5.14mA@2.5GHz와 1.08mA@0.5GHz의 적은 전류를 소모한다. IF 대역에서 측정된 위상 잡음은 in-band에서는 -85dBc/Hz이고, 1MHz offset 에서는 -105dBc/Hz이다. 전체 칩 크기는 1.7mm$\times$l.7mm 이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.393-400
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• 2014

본 논문에서는 Ka 대역에서 정지 궤도 위성과 통신이 가능한 지상 단말 송신기를 미국 국방부에서 권고하는 MILSTD-188-164A 규격을 준수하도록 설계하였다. 설계된 송신기의 안테나는 이중 옵셋 그레고리안 반사판 형상을 사용하여 코러게이트 급전혼, 주름형 편파기와 직교 모드 변환기로 구성하였고, 해당 규격의 방사 패턴과 ESD 패턴, 축비 규격을 만족하도록 설계되었다. 설계된 송신기의 RF부는 Ka 대역으로 주파수를 상향 변환해 주는 상향 변환반과 병렬 구조의 pHEMT MMIC 소자를 이용하여 소형/저전력/경량의 고출력 특성을 갖는 고출력 증폭반으로 해당 규격의 VSWR, 불요파/고조파 억압, 출력평탄도 및 위상 잡음 등의 사양을 만족하도록 설계되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.401-408
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• 2001

근거리무선통신용 RF 모듈을 구성하는 핵심 부품인 5.5 GHz 대역의 직렬 궤환형 전압 제어 발진기를 설계 및 제작하였다. MESFET의 소신호 산란계수의 발진기의 궤환부, 공진부의 Z-파라미터를 이용하여 최적 부하임피던스가 도출될때의 VCO 설계 파라미터들을 추출하였다. 최적 부하임피던스가 도출될 때 궤환부와 공진부의 리엑턴스를 구하는 프로그램은 MATKAB을 이용하여 작성하였으며 추출된 파라미터 값으로 ADS 시뮬레이터를 이용하여 비선형 대신호 해석을 하였다. 설계된 파라미터를 이용하요 구현된 전압 제어 발진기의 특성을 측정한 결과, 바랙터 다이오드에 인가되는 전압의 변화(0~5 V)에 따른 주파수 변화는 5.42 GHz~5.518 GHz이었고, 이때의 출력 레벨은 6.5dBm 이었다. 5.51 GHz 발진기 2차 고조파 억압은 -21.5dBc 이었으며 위상잡음특성은 10kHz 오프셋에서 -83.81 dBc/Hz를 얻었다. 제작된 VCO는 DSRC용 뿐만 아니라 5.8 GHz 대역의 다른 시스템에도 이용될 수 있다.

• 한국재료학회지
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• 제7권6호
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• pp.505-509
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• 1997

FRAM(Ferroelectric Random Access memory)에의 응용을 위해 rf magnetron sputtering법을 이용하여 SrB $i_{2}$T $a_{2}$ $O_{9}$(SBT)박막을 증착하였다. 사용된 기판은 Pt/Ti/Si $o_{2}$Si이었으며 50$0^{\circ}C$에서 증착한 후 80$0^{\circ}C$의 산소 분위기 하에서 1시간 동안 열처리하였다. 증착시 증착 압력을 변화시켜 가면서 이에 따른 특성의 변화를 고찰하였다. 박막내의 Bi와 Sr의 부족을 보상하기 위해 20mole%의 Bi $O_{2}$와 30mole%의 SrC $O_{3}$를 과잉으로 넣어 타겟을 제조후 사용하였고 박막들의 두께는 300nm의 두께를 가지며 증착압력에 따라 다른 미세 구조르 보였다. 10mtorr에서 증착한 박막의 조성은 S $r_{0.6}$B $i_{3.8}$Ta/ sub 2.0/ $O_{9.0}$이었다. 이 SBT 박막의 잔류 분극(2 $P_{r}$)과 보전계(2 $E_{c}$)값은 각각 인가 전압 5V에서 18.5 $\mu%C/$\textrm{cm}^2$과 150kV/cm이었고, signal/noise비는 3V에서 4.6을 나타내었다. 5V의 bipolar pulse하에서 $10^{10}$cycle까지 피로 현상이 나타나지 않았으며, 누설 전류 밀도는 133kV/cm에서 약 1x$10^{-7A}$$\textrm{cm}^2$의 값을 보였다.을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권2호
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• pp.143-152
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• 2019

본 논문에서는 항공용 소형 레이다나 유도 무기 탐색기 등에 적용이 가능한 Ka대역 평면형 능동위상배열 안테나장치를 설계한 내용을 설명하였다. 본 안테나장치는 1000개 급의 복사소자 면배열로 구성하고, 직경 200mm 이내의 크기로 설계하였다. 빔 조향 범위는 ${\pm}55^{\circ}$ 이상 가능하도록 빔 패턴 분석을 통하여 복사 소자 간격을 정의하고 안테나 성능 분석을 수행하였다. RF 구성품 설계와 버짓 검증을 통해 안테나장치의 송신 EIRP는 94.22 dBm, 수신 G/T는 1.68 dB/k 성능으로 요구 규격을 만족할 수 있음을 확인하였다. 송신 EIRP 규격을 만족하기 위해 TRM의 송신 출력은 1.3W 급으로 설계하였고, 수신 G/T 규격을 만족하기 위해 TRM의 수신 잡음 지수를 5dB 이하가 되도록 설계하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제22권4호
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• pp.218-228
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• 2018

Purpose: The objective of this study is to determine the effect of physical changes on MR temperature imaging at 7.0T and to examine proton-resonance-frequency related changes of MR phase images and T1 related changes of MR magnitude images, which are obtained for MR thermometry at various magnetic field strengths. Materials and Methods: An MR-compatible capacitive-coupled radio-frequency hyperthermia system was implemented for heating a phantom and swine muscle tissue, which can be used for both 7.0T and 3.0T MRI. To determine the effect of flip angle correction on T1-based MR thermometry, proton resonance frequency, apparent T1, actual flip angle, and T1 images were obtained. For this purpose, three types of imaging sequences are used, namely, T1-weighted fast field echo with variable flip angle method, dual repetition time method, and variable flip angle method with radio-frequency field nonuniformity correction. Results: Signal-to-noise ratio of the proton resonance frequency shift-based temperature images obtained at 7.0T was five-fold higher than that at 3.0T. The T1 value increases with increasing temperature at both 3.0T and 7.0T. However, temperature measurement using apparent T1-based MR thermometry results in bias and error because B1 varies with temperature. After correcting for the effect of B1 changes, our experimental results confirmed that the calculated T1 increases with increasing temperature both at 3.0T and 7.0T. Conclusion: This study suggests that the temperature-induced flip angle variations need to be considered for accurate temperature measurements in T1-based MR thermometry.