본 논문은 시험발사체에 탑재된 송신기에서 송신되는 S 대역 신호에 의해 위성항법수신기에서 나타난 RF 신호간섭을 설명하고, 그 원인을 분석한다. 능동형 위성항법안테나의 LNA는 항법위성 신호와 비교하여 상대적으로 신호세기가 매우 높은 S 대역 신호에 의해 포화되었으며, 2개의 S 대역 신호가 위성항법안테나에 수신될 때마다 GNSS 대역에 해당하는 상호변조신호가 LNA에서 발생하였다. 이러한 현상으로 인해 위성항법수신기에서 계산된 항법위성신호의 C/N0가 크게 감쇄하였다. S 대역 신호에 의한 RF 신호간섭을 차단하기 위하여 위성항법안테나 LNA의 설계변경을 수행하였고, 설계변경 전 후의 LNA에 대해 수행한 비교시험을 통하여 설계변경된 LNA에서 S 대역 신호에 의한 RF 신호감쇄 현상이 억제될 수 있음을 확인하였다.
레이다 기술의 국산화가 이슈가 되고 연구 개발에 박차를 가하고 있는 가운데 본 논문의 Dual-band 모노 펄스 수신기는 추적 레이다를 기반으로 한 실험적 수행 결과를 바탕으로 하고 있다. Dual-band 레이다를 Single-band 레이다와 비교해 보면 높은 비용과 소비 전력 등의 단점을 갖고 있지만 재밍이나 검파 거리, 이미지 신호 제거, 강우 감쇄 특성 면에서 이점을 가질 수 있다. 수신기는 X-band RF head 모듈, Ka-band RF head 모듈, 그리고 공통 IF모듈로 구성되며 X-band와 Ka-band의 각 신호는 IF 모듈의 스위칭에 의해 선택되어진다. 또한 IF모듈의 국부 신호단에서는 위상 제어기가 장착되어 합 채널을 기준으로 고각과 방위각 채널의 위상을 제어할 수 있도록 하였다. 측정 결과 전체 이득은 $40{\pm}3 dB$였으며, 송신/수신간 격리도는 39 dBc, 동적 영역 110 dB, 그리고 잡음지수는 X/Ka-band 각각 4.5dB/6.9dB로 나타났다.
본 논문에서는 모바일 단말기의 키 버튼을 누르면 발생되는 DTMF 신호를 이용하여 자동 도어락 시스템을 제안하고 구현한다. 모바일 단말기의 DTMF신호처리를 위하여 이 시스템은 송신기 모듈과 수신기 모듈로 구성된다. 이어폰 잭으로 연결된 모바일 단말기의 DTMF신호들은DTMF수신기의 입력단자로 들어가서 4비트 형식을 갖는 부호변환기에 의해 이진신호로 부호화된다. 부호화된 출력신호들은 ASK 송신기 모듈로 전송되고 RF신호로 변조되어 자유공간으로 전파된다. 자유공간을 통하여 전달된 RF신호들은 수신기모듈인 ASK복조기에 의해 복조되고 MCU로 보내진다. MCU에 의해서 처리된 출력신호들은 이미 프로세서 내에 기록된 비밀번호와 비교되고 파워릴레이로 전달된다. 만약 비교된 결과 값이 일치하면 자동 도어락 시스템은 도어를 열게 되고 그 반대의 경우에는 도어를 닫은 상태를 유지한다. 본 논문에서 구현된 자동 도어락 시스템은 무선 환경에서 잘 동작한다.
본 논문에서는 Ka-대역 소형 레이더에 적용하기 위한 65-nm CMOS 기반 2채널 이미지 제거 수신기를 기술하였다. 설계된 수신기는 Low-Noise Amplifier (LNA), IQ mixer 및 Analog Baseband (ABB) 회로로 구성된다. ABB 내에 complex filter를 포함하여 원하지 않는 이미지 성분을 억제할 수 있으며, RF 및 ABB의 가변 이득 증폭기 (VGA)에서 이득을 4.5-56 dB 범위에서 조절할 수 있어 수신기의 동적 영역을 확보할 수 있다. 이득 조절은 수신기에 내장된 SPI 컨트롤러를 통해 수행된다. 수신기 칩은 Ka-대역 목표주파수 내 이득 36 dB에서 잡음지수 <15 dB, OP1dB >4 dBm, 이미지 제거비 >30 dB, 채널 간 격리도 >45 dB 특성을 보였다. 본 수신기는 1.2 V 공급전압에서 420 mA를 소모하며, 칩 면적은 4000×1600 ㎛ 이다.
This paper has researched on-chip spiral inductor in digital CMOS technology by modeling physical structure based on foundry parameter. To show the possibility of its application to RF design, we designed dual band RF front-end receiver. The simulated receiver have gain of 23/23.5 dB and noise figure of 2.8/3.36 dB at 2.45/5.25 GHz, respectively. It occupies $16mm^2$ in $0.25{\mu}m$ CMOS with 5 metal layer.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제16권5호
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pp.675-681
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2016
A 41dB gain control range $6^{th}$-order band-pass receiver front-end (RFE) using CMOS switched frequency translated impedance (FTI) is presented in a 40 nm CMOS technology. The RFE consists of a frequency tunable RF band-pass filter (BPF), IQ gm cells, and IQ TIAs. The RF BPF has wide gain control range preserving constant filter Q and pass band flatness due to proposed pre-distortion scheme. Also, the RF filter using CMOS switches in FTI blocks shows low clock leakage to signal nodes, and results in low common mode noise and stable operation. The baseband IQ signals are generated by combining baseband Gm cells which receives 8-phase signal outputs down-converted at last stage of FTIs in the RF BPF. The measured results of the RFE show 36.4 dB gain and 6.3 dB NF at maximum gain mode. The pass-band IIP3 and out-band IIP3@20 MHz offset are -10 dBm and +12.6 dBm at maximum gain mode, and +14 dBm and +20.5 dBm at minimum gain mode, respectively. With a 1.2 V power supply, the current consumption of the overall RFE is 40 mA at 500 MHz carrier frequency.
향후 CDMA(Code Division Multiple Access) 디지털 셀룰러 이동통신망에서는 안테나와 RF(Radio Frequency) 송ㆍ수신기만을 갖춘 다수의 소형 기지국들을 광섬유를 이용하여 중앙국으로 연결시키는 SCM(Subcarrier Multiplexing) 광링크 시스템의 수요가 많이 예상된다. 본 논문에서는 CDMA RF 신호전송을 위한 SCM 광링크 시스템의 성능분석을 위하여 Mach-Zehnder변조기(MZM)의 전달함수를 입력신호가 3제곱이 되어 출력되는 비선형으로 모델링 하였다. 그리고 페이딩 채널 영향으로 다중경로 신호성분을 가지고 소형 기지국에 수신되는 여러 다중 가입자 CDMA 신호들이 MZM을 통과한 후 복조되는 과정에서 생기는 다중접속 간섭신호를 유도하여 성능분석을 하고 레이크 수신기를 이용하여 성능개선을 하였다.
In this study, a planar printed circuit board (PCB) coil with FR4 substrate was designed and simulated using the finite element method, and the results were analyzed in the frequency domain. This coil can be used in wireless power transfer (WPT) as a transmitter or receiver, eliminating wires. It can also be used as the receiver in radio frequency energy-harvesting (RF-EH) systems by optimizing the planar PCB coil to convert radio-wave energy into electricity, and it can be employed as an excitation (transmitter) or receiver coil in nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. This PCB coil can replace the conventional coil, yielding a reduced occupied volume, a fine-tuned design, reduced weight, and increased efficiency. Based on the calculated gain, power, and electromagnetic and electric field results, this planar PCB coil can be implemented in WPT, NMR spectroscopy, and RF-EH devices with minor changes. In applications such as NMR spectroscopy, it can be used as a transceiver planar PCB coil. In this design, at frequencies of 915 MHz and 40 MHz with 5 mm between coils, we received powers of 287.3 μW and 480 μW, respectively, which are suitable for an NMR coil or RF-EH system.
This paper describes the resistive FET mixer with low IF for the 4-Ch DBF(Digital Beam Forming) receiver with LNA(Low Noise Amplifier). 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 ㎓, 2.08 ㎓ and 10㎒, respectively. The RF input power, LO input power and Vgs are used -10㏈m, 6㏈m and -0.4 V, respectively. In the 4-Ch resistive FET mixer with LNA, the measured IF and harmonic components of 10㎒, 20㎒, 2.09㎓ and 4.17㎓ are about -12.5 ㏈m, -57㏈m, -40㏈m and -54㏈m, respectively. The IF output power observed at each channel of 10㎒ is about -12.5㏈m and it is higher 27.5 ㏈m than the maximum harmonic component of 2.09㎓. Each IF output spectrum of the 4-Ch is observed almost same value and it shows a good agreement with the prediction.
This paper describes design and fabrication issues of the SiP(System in Package) one-chip for a portable digital broadcasting receiver. It includes RF tuner chip, demodulator chip and passive components for the receiver system. When we apply the SiP one-chip technology to the broadcasting receiver, the system board size can be reduced from $776mm^2$ to $144mm^2$. SiP one-chip has an advantage that the area reduces more 81% than separated chips. Also the sensitivity performance advances -1dBm about 36 channels in the RF weak electric field, the power consumption reduces about 2mW and the C/N keeps on the same level.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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