• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제3권2호
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• pp.89-95
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• 2003

In this paper, we have designed and fabricated high conversion gain Q-band active sub-harmonic mixers for a receiver of millimeter wave wireless communication systems. The fabricated active sub-harmonic mixer uses 2nd harmonic signals of a low local oscillator (LO) frequency. The fabricated mixer was successfully integrated by using $0.1{\;}\mu\textrm{m}$GaAs pseudomorphic high electron mobility transistors (PHEMTs) and coplanar waveguide (CPW) structures. From the measurement, it shows that maximum conversion gain of 4.8 dB has obtained at a RF frequency of 40 GHz for 10 dBm LO power of 17.5 GHz. Conversion gain from the fabricated sub-harmonic mixer is one of the best reported thus far. And a phase noise of the 2nd harmonic was obtained -90.23 dBc/Hz at 100 kHz offset. The active sub-harmonic mixer also ensure a high degree of isolations, which are -35.8 dB from LO-to-IF and -40.5 dB from LO-to-RF, respectively, at a LO frequency of 17.5 GHz.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.551-561
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• 2001

본 연구에서는 GEC-Marconi 사의 H40 GaAs pHEMT 소자에 대해서 새롭게 수정한 Curtice 모델을 사용하여 대신호 통합모델을 구축하였다. 통합모델에는 DC 특성과 biss에 따른 소신호 및 잡음 특성이 모두 포함되어 있으며, 특히 수정되 Curtice 모델을 사용함으로써 gate-source 간의 전압이 증가함에 따라 나타나는 pHEMT 의 transconductance(이하 $g_{m}$) 특성을 매우 간단하면서도 물리적으로 설명할 수 있게 하였다. 또한 통합모델 내부에는 RF-choke를 사용함으로써 $g_{m}$, $R_{ds}$ 성분의 DC 상태와 AC 상태에서의 차이를 설명하게 하였다. 통합모델을 HP사의 simulation tool 인 MDS(Microwave Design System)의 SDD(Symbolically Defined Device)를 이용하여 구현한 후, 실제의 data와 비교한 결과 DC, small signal, 그리고 noise 에 대한 특성에 H40 pHEMT 와 대부분 일치함을 보았으며, 선형과 다양한 harmonic balance simulation 의 수렴성 및 정확성을 확인함으로써 본 모델을 이용한 경우 저잡음 증폭기, 발진기, 그리고 혼합기 등의 여러 부품설계를 할 수 있음을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제16권1호
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• pp.21-26
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• 2005

40 Gbit/s 광 시분할 신호(OTDM:optical time-division-multiplexed)로부터 클럭 재생된 10 GHz 신호를 얻기 위해 고조모드잠금된 광섬유 레이저와 TOAD(Terahertz Optical Asymmetric Demultiplexer)를 이용하여 광 위상 동기 회로를 구성하였다. 입력된 40Gbit/s 광 신호 펄스로부터 TOAD를 통과한 펄스의 위상 정보를 이용하여 10 GHz로 위상 동기된 신호를 추출하였다. 추출된 10GHz RF 신호와 주변의 잡음 신호의 비는 40 dB 이상으로 측정되었다. 또한 TOAD에서 위상 정보 추출 과정에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 위상 동기 주파수의 작동범위는 입력 광 펄스의 기본 주파수를 중심으로 10 kHz 이내에서 측정되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.2227-2235
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• 2009

본 논문에서는 마이크로파를 이용하는 무선 전력전송시스템의 간단한 구성과 측정한 동작 특성을 제시한다. 마이크로파 전력전송시스템은 건물 안, 회의실과 같은 좁은 공간내에서 저전력을 이동 단말 기기에 공급하는 것을 목표로 한다. 실험실 수준에서 프로토타입 시스템의 제작 및 측정이 용이하도록 각 구성 회로 소자들을 직접 설계 및 제작, 측정하였는데, 마이크로파 발진기, 고출력증폭기, 마이크로스트립 패치 안테나, 저역통과여파기, 검파 및 정류회로이다. 마이크로파 무선전력전송 시스템은 중심주파수 2.4GHz에서 고정 전력 29.3dBm을 생성하여 전송하고, 수신측 패치 안테나를 수신한 전력을 정류기를 통해서 DC 전력으로 변환한다. 두 안테나간 이격 거리에 따라 측정되는 DC 전압값의 차이를 제시하고, 각 거리별로 수신측에 전달되는 DC전력량이 서로 다름을 측정값으로 제시한다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제4권4호
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• pp.143-149
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• 2004

This paper describes characteristics of the single-balanced low IF resistive FET mixer for the digital beam forming(DBF) receiver. This DBF receiver based on the direct conversion method is designed with Low IF I and Q channel. A radio frequency(RF), a local oscillator(LO) and an intermediate frequency(IF) considered in this research are 1950 MHz, 1940 MHz and 10 MHz, respectively. Super low noise HJ FET of NE3210S01 is considered in design. The measured results of the proposed mixer are observed IF output power of -22.8 dBm without spurious signal at 10 MHz, conversion loss of -12.8 dB, isolation characteristics of -20 dB below, 1 dB gain compression point(PldB) of -3.9 dBm, input third order intercept point(IIP3) of 20 dBm, output third order intercept point(OIP3) of 4 dBm and dynamic range of 30 dBm. The proposed mixer has 1.0 dB higher IIP3 than previously published single-balanced resistive and GaAs FET mixers, and has 3.0 dB higher IIP3 and 4.3 dB higher PldB than CMOS mixers. This mixer was fabricated on 0.7874 mm thick microstrip $substrate(\varepsilon_r=2.5)$ and the total size is $123.1\;mm\times107.6\;mm$.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.219-223
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• 2003

This paper describes an estimation of DOA(Direction Of Arrival) measurement system using DBF receiver with linear array antenna. This DBF receiver is composed of resistive FET mixer using low IF mettled. A radio frequency(RF), a local oscillator(LO) and ail intermediate frequency(IF) considered in this research are 2.09 GHz, 2.08 GHz and 10 MHz, respectively. This receiver is composed of a band-pass filter, a low-pass filter, a DC bias circuit. DOA measurement system is consist of linear array antenna, DBF receiver, AD control box and computer in the anechoic chamber. Receiving antenna is 4-array monopole antenna and DBF receiver is 4-Ch resistive FET mixer without amplifier. DOA algorithm is implemented using MUSIC algorithm with high resolution. We show that the results of DOA is $-30^{\circ},\;0^{\circ}$ and $60^{\circ}$, respectively. And we know that DOA estimation error occur by antenna radiation pattern and fabrication error of antenna array.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제2권2호
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• pp.117-123
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• 2002

This paper describes the design for the resistive FET mixer with low If for the 4-Ch DBF(Digital Beam Forming) receiver This DBF receiver based on the direct conversion method is generally suitable for high-speed wireless mobile communications. A radio frequency(RF), a local oscillator(LO) and an intermediate frequency(If) considered in this research are 2.09 GHz, 2.08 CHz and 10 MHz, respectively. This mixer is composed of band pass filter, a low pass filter and a DC bias circuit. Super low noise HJ FET of NE3210S01 is considered in design. The RE input power, LO input power and Vcs are used -10 dBm, 6 dBm and -0.4 V, respectively. In the 4-Ch resistive FET mixer, the measured If and harmonic components of 10 MHe, 20 MHz and 2.087 CHz are about -19.2 dBm, -66 dBm and -48 dBm, respectively The If output power observed at each channel of 10 MHz is about -19.2 dBm and it is higher 28.8 dBm than the maximum harmonic component of 2.087 CHz. Each If output spectrum of the 4-Ch is observed almost same value and it shows a good agreement with the prediction.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.503-504
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• 2006

This paper presents the design and fabrication of a LC voltage-controlled oscillator (VCO) using 1-poly 6-metal mixed signal CMOS process. To obtain the high-quality factor inductor in LC resonator, patterned-ground shields (PGS) is placed under the symmetric inductor to reduce the effect from image current of resistive Si substrate. Moreover, due to the incapability of using thick top metal layer of which the thickness is over $2{\mu}m$, as used in many RF CMOS process, the structure of dual-metal layer in which we make electrically short circuit between the top metal and the next metal below it by a great number of via materials along the metal traces is adopted. The circuit operated from 2.63 GHz to 3.09 GHz tuned by accumulation-mode MOS varactor. The corresponding tuning range was 460 MHz. The measured phase noise was -115 dBc/Hz @ 1MHz offset at 2.63 GHz carrier frequency and the current consumption and the corresponding power consumption were about 2.6 mA and 4.68 mW respectively.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.1176-1183
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• 2003

본 논문에서는 1.6 ㎓ PCS 대역 초소형 전압제어발진기를 LTCC 기술을 이용하여 구현하였다. 상용부품들을 사용하여 VCO 회로를 설계하고, LTCC 기판 내부에 실장될 인덕터, 캐패시터들을 시뮬레이션을 통하여 최적으로 설계하였다. 설계된 수동소자들은 시뮬레이션을 위하여 등가회로로 모델링한 후 회로 파라메타를 추출하였다. 모델링된 내장형 부품과 21층 구조의 LTCC 기 판을 이용하여 전압제어 발진기를 설계하였으며, 4.0${\times}$4.0${\times}$1.6 ㎣ 크기의 VCO를 제작하였다. 제작된 전압제어 발진기의 동작전압은 2.7 V, 소모전류는 최대 8.5 ㎃ 이하이었으며, 동작주파수는 1,620∼l,650 MHz이다. 또한 동작주파수 내에서의 위상잡음특성은 100 KHz offset에서 -ll2.67 ㏈c/Hz의 우수한 특성을 지녔으며, -30 ㏈ 이상의 고조파억압특성을 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.426-426
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• 2008

ZnO 박막과 Al이 도핑된 ZnO 다결정질 박막을 rf magnetron sputtering 방법을 이용하여 Si(100) 기판과 코닝글라스 기판에 증착하여 박막의 광학적 특성을 Spectro-scopic Ellipsometry (SE, Woollam사)와 UV-VIR-NIR Sphectrophotometry (SP, Varian사)를 사용하여 분석하였다. SE 측정은 입사각도 55도에서 75도까지 5도 간격으로 파장범위 250 - 1700 nm 에서 3 nm 간격으로 측정하였으며, SP 측정은 수직입사로 250-3000 nm 파장범위에서 1 nm 간격으로 투과도와 반사도를 측정하였다. 측정된 데이터들은 Lorentz Oscillator 모델과 Drude free electron 모델이 결합된 분산관계식을 사용하여 전산 맞춤을 하여 분석하였다. ZnO 박막의 optical band gap energy 는 3.3 eV로 측정되었으며, Al 도핑에 따른 자유전하농도가 증가에 의하여 Burstein-Moss 효과에 따르는 optical band gap energy의 증가 거동을 보였다. 또한 자유전하농도 증가에 따라 band edge 부근에서 나타나는 excitonic transition 에 기인하는 유전함수 피크의 broadening이 관찰되었으며, high frequency dielectric constant는 자유 전하농도에 관계없이 3.689${\pm}$0.05 eV 의 값을 가졌다. Drude free electron 모델을 사용하여 plasma frequency를 구하고 이로부터 얻어진 optical mobility 와 Hall mobility를 비교하여 ZnO계 다결정질 박막에서의 결정립계가 이동도에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.