• 제목/요약/키워드: RF-DC conversion

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자동 이득제어 루프를 이용한 CMOS RF 전력 검출기 (A CMOS RF Power Detector Using an AGC Loop)

  • 이동열;김종선
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권11호
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    • pp.101-106
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    • 2014
  • 본 논문에서는 자동 이득 제어 회로를 이용한 와이드 다이나믹 레인지 RF root-mean-square (RMS) 전력 검출기를 소개한다. 제안하는 자동 이득 제어는 voltage gain amplifier (VGA), RMS 변환 블록, 이득 조절 블록으로 구성되어 있다. VGA는 dB-linear한 이득 관계를 갖는 캐스코드 VGA를 사용하였다. 제안하는 RMS 변환은 입력 신호 전 파장의 제곱 변환을 이용하여 RMS에 비례하는 DC 전압을 출력한다. 제안하는 RMS 전력 검출기는 500MHz에서 5GHz에서 작동하며 검출 범위는 0 dBm에서 -70dBm 이상의 신호를 -4.53 mV/dBm의 비율로 검출한다. 제안하는 RMS 전력 검출기는 TSMC 65nm 공정을 사용하여 설계되었으며 1.2V에서 5mW의 전력소비를 갖는다. 칩 레이아웃 면적은 $0.0097mm^2$이다.

Rectenna의 형태와 방향변화에 따른 변환효율 분석에 관한 연구 (A Study on the Conversion Efficiency of Rectenna for Microwave Wireless Power Transmission System)

  • 윤동기;박양하김관호이영철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.189-192
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    • 1998
  • In this paper, we analyzed Microwave-DC conversion efficiency for the rectennas and it's position change. Rectenna consist of a two major parts, receiveing antenna and rectifying circuits. We made two types of 2.45C rectennas which the dipole and the patch antenna. Rectifying circuit is a GaAs-schottky diode with a large forward current and reverse breakdown voltage. The results of RF-DC conversion efficiency for two rectennas, patch type has 75.6% efficiency with 400$\Omega$ load resistor and dipole type has 69.75% efficiency with 360$\Omega$ load resistor. When the rectennas has optimal load resistor, Rectenna efficiency shows of $\pm10%$ at $70^{\circ}$~$110^{\circ}$ position.

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GaAs Gunn 다이오드 소자의 제작과 부성미분저항 (Fabrication of GaAs Gunn diodes and Characterization of Negative Differential Resistance)

  • 김미라;이성대;채연식;이진구
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권7호통권361호
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    • pp.1-8
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    • 2007
  • 고주파에서 동작하는 높은 출력전력과 dc-rf 변환효율을 가진 GaAs Gunn 다이오드에 대한 기본 연구로써, graded gap injector를 가진 planar 형태의 GaAs Gunn 다이오드를 제작하고 그 DC 특성을 살펴보았다. 제안된 에피 구조를 사용하여 GaAs Gunn 다이오드 소자를 설계, 제작하였으며 이동전자소자인 Gunn 다이오드의 DC 특성이 부성미분저항을 가짐을 확인하였다. 제작된 소자의 부성미분저항 특성을 다이오드의 cathode 반지름의 함수로 고찰하였으며, 이 과정을 통하여 계곡 간 전자이동 특성을 분석하였다.

직접 변환 방식을 이용한 디지털 초협대역 무전기 설계 및 구현 (A Design and Implementation of Digital Ultra-Narrowband Walky-Talky Using Direct Conversion Method)

  • 정영준;강민수;유성진;정태진;오승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.603-614
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    • 2005
  • 본 논문에서는 CQPSK(Compatible QPSK) 변조 방식을 이용하여 APCO P25 규격을 만족하는 직접 변환 방식 디지털 초협대역 무전기를 구현하였다. 초협대역화에 따른 DC-offset 및 AC-coupling 영향, CQPSK 변조 방식에 대한 전력 증폭기의 비선형 특성을 최소화하기 위한 무전기 RF 트랜시버 설계 및 제작 방안을 제시하였다. 직접 변환 방식 RE 트랜시버 및 DSP 모듈과의 연동 시험 결과 송신기의 경우 36.8 dBm의 PEP에서 FCC 방사 마스크 규격을 만족하였다. PWM 제어 신호에 의한 수신기 AGC 동작 범위는 40 dB 범위에서 선형적으로 동작 하였고, 수신 감도 레벨(-116 dBm)에서도 양호한 음성 통화가 가능하였다. 또한 입력 SNR에 따른 BER 성능 및 주파수 오프셋 변화에 대한 BER 성능 측정 결과 무전기 성능 요구 규격을 만족함을 확인하였다.

수동형 RFID 시스템을 이용한 무선 전력 전송을 위한 정류회로 특성 연구 (A Study on the Characteristics of a Rectifying Circuit for Wireless Power Transmission using a Passive RAID System)

  • 박철영;여준호
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • 본 논문에서는 수동형 RFID 시스템을 이용한 무선 전력 전송을 위해 910MHz 대역에서 동작하는 정류회로를 두 종류의 쇼트키 다이오드 HSMS_2822와 HSMS_2852를 사용하여 설계한 후 입력 전력, 부하 저항에 따른 출력 전압을 측정하여 RF-DC 변환 효율을 비교 분석하였다. 입력 전력이 -20~17dBm에서 HSMS_2822를 사용했을 때보다 HSMS_2852를 사용한 경우 변환 효율이 더 높게 나타났다. 제작된 정류회로와 다이폴 안테나를 이용하여 RFID 리더기가 동작할 때 거리에 따른 수선되는 전압과 전류를 측정하였으며, 50cm 떨어진 거리에서 2.5V의 전압과 5.75mA의 전류가 측정되었다.

무인항공기 비행시간 향상을 위한 무선 전력획득 기술 (Wireless Power Harvesting Techniques to Improve Time to Fly of Drone)

  • 남규현;정원재;장종은;채형일;박준석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권11호
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    • pp.1574-1579
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    • 2016
  • 본 논문은 무인항공기 비행시간 향상을 위해 RF 무선 전력 획득 기술을 이용한 self-powered 센서 노드 회로에 관해 설계 연구하였다. 제안하는 센서 노드는 두 가지 경우가 만족하였을 때 동작한다. 마스터 노드의 입력 RF ID와 센서 노드의 ID가 같을 경우와 RF 무선 전력 획득 시스템이 히스테리시스 스위치에 의해 동작될 때다. 마스터 노드의 출력은 263 MHz에서 26 dBm을 사용하였다. RF 전력을 DC 전력으로 변환하는 최대 효율은 마스터 노드에서 2미터 떨어진 지점(4-6 dBm)에서 55 %이다. 최대 RF 무선 전력 획득 범위는 마스터 노드와 센서 노드의 거리가 약 13 m 이다. 센서 노드의 MCU 및 수신기와 온도 센서와 같은 부하의 소비 전력은 10 msec 동안 5.0 V에서 평균 15 mA이다.

휴대용 UHF대역 RFID 시스템을 위한 선형 테이퍼드 슬롯 정류 안테나 (Linear Tapered Slot Rectifying Antenna for Portable UHF-Band RFID System)

  • 표성민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.368-371
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    • 2020
  • 본 논문에서는 휴대용 UHF대역 RFID 시스템을 위한 선형 테이퍼드 슬롯 정류 안테나를 제안하였다. 제안한 정류 안테나는 별도의 유전체 기판을 사용하지 않기 때문에, 얇은 금속 두께로 평판형 안테나를 구현하였다. 정류 안테나는 입력 RF전력을 출력 DC전압으로 전환하는 정류회로는 2개의 쇼트기 다이오드를 이용한 배전압회로를 이용하였으며, 선형 테이퍼드 슬롯 안테나에 집적하여 정류 안테나를 설계하였다. 배전압 정류회로와 선형 테이퍼드 슬롯 안테나의 임피던스 공액정합을 위하여, 테이퍼드 슬롯의 각도와 안테나 급전선의 길이의 조절을 통해 source-pull 방법을 이용하였다. 제안한 안테나 시제품은 자유공간 무선환경실험 환경에서 RF-DC전환 실험과 원거리장 안테나 방사패턴 측정실험을 통해 회로 및 방사 특성을 검증하였다. 최종 제안한 안테나는 중심주파수 915 MHz 기준으로 0.23-파장(75 mm)와 0.18-파장(60 mm) 크기로 소형화하였다.

A Highly Efficient Rectenna Using Harmonic Rejection Capability

  • Kim, Youg-Hwan;Lim, Sung-Joon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제11권4호
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    • pp.257-261
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    • 2011
  • A highly efficient 2.4 GHz rectenna is designed using a harmonic rejection bandpass filter. The rectenna is printed on Rogers Duroid 5880 substrate with ${\varepsilon}_r$=2.2 and a thickness of 1.6 mm. The rectenna consists of a microstrip antenna and high order harmonic rejection bandpass filter, microstrip lowpass filter, and Schottky barrier diode (HSMS2820). The use of a $2^{nd}$ and $3^{rd}$ harmonic rejection microstrip bandpass filter in the rectenna results in high conversion efficiency. The proposed rectenna achieves a RF to DC conversion efficiency of 72.17 % when the received RF power is 63.09 mW.

Low-Power Direct Conversion Transceiver for 915 MHz Band IEEE 802.15.4b Standard Based on 0.18 ${\mu}m$ CMOS Technology

  • Nguyen, Trung-Kien;Le, Viet-Hoang;Duong, Quoc-Hoang;Han, Seok-Kyun;Lee, Sang-Gug;Seong, Nak-Seon;Kim, Nae-Soo;Pyo, Cheol-Sig
    • ETRI Journal
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    • 제30권1호
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    • pp.33-46
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    • 2008
  • This paper presents the experimental results of a low-power low-cost RF transceiver for the 915 MHz band IEEE 802.15.4b standard. Low power and low cost are achieved by optimizing the transceiver architecture and circuit design techniques. The proposed transceiver shares the analog baseband section for both receive and transmit modes to reduce the silicon area. The RF transceiver consumes 11.2 mA in receive mode and 22.5 mA in transmit mode under a supply voltage of 1.8 V, in which 5 mA of quadrature voltage controlled oscillator is included. The proposed transceiver is implemented in a 0.18 ${\mu}m$ CMOS process and occupies 10 $mm^2$ of silicon area.

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