Kim, Cheon-Soo;Kim, Sung-Do;Park, Mun-Yang;Yu, Hyun-Kyu
ETRI Journal
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제25권3호
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pp.195-202
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2003
This paper proposes a new LDMOSFET structure with a trenched sinker for high-power RF amplifiers. Using a low-temperature, deep-trench technology, we succeeded in drastically shrinking the sinker area to one-third the size of the conventional diffusion-type structure. The RF performance of the proposed device with a channel width of 5 mm showed a small signal gain of 16.5 dB and a maximum peak power of 32 dBm with a power-added efficiency of 25% at 2 GHz. Furthermore, the trench sinker, which was applied to the guard ring to suppress coupling between inductors, showed an excellent blocking performance below -40 dB at a frequency of up to 20 GHz. These results confirm that the proposed trenched sinker should be an effective technology both as a compact sinker for RF power devices and as a guard ring against coupling.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제12권1호
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pp.66-74
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2012
In this paper, the impact of segregation layer density ($N_{DSL}$) and length ($L_{DSL}$) on scalability and analog/RF performance of dopant-segregated Schottky barrier (DSSB) SOI MOSFET has been investigated in sub-30 nm regime. It has been found that, although by increasing the $N_{DSL}$ the increased off-state leakage, short-channel effects and the parasitic capacitances limits the scalability, the reduced Schottky barrier width at source-to-channel interface improves the analog/RF figures of merit of this device. Moreover, although by reducing the $L_{DSL}$ the increased voltage drop across the underlap length reduces the drive current, the increased effective channel length improves the scalability of this device. Further, the gain-bandwidth product in a common-source amplifier based on optimized DSSB SOI MOSFET has improved by ~40% over an amplifier based on raised source/drain ultrathin-body SOI MOSFET. Thus, optimizing $N_{DSL}$ and $L_{DSL}$ of DSSB SOI MOSFET makes it a suitable candidate for future nanoscale analog/RF circuits.
In this study, an electronically steerable parasitic array radiator (ESPAR) antenna via analog radio frequency (RF) switches for a single RF chain MIMO system is presented. The proposed antenna elements are spaced at ${\lambda}/64$, and the antenna size is miniaturized via a dielectric radome. The optimum reactance load value is calculated via the beamforming load search algorithm. A switch simplifies the design and implementation of the reactance loads and does not require additional complex antenna matching circuits. The measured impedance bandwidth of the proposed ESPAR antenna is 1,500 MHz (1.75 GHz-3.25 GHz). The proposed antenna exhibits a beam pattern that is reconfigurable at 2.48 GHz due to changes in the reactance value, and the measured peak antenna gain is 4.8 dBi. The reception performance is measured by using a $4{\times}4$ BPSK signal. The measured average SNR is 17 dB when using the proposed ESPAR antenna as a transmitter, and the average SNR is 16.7 dB when using a four-conventional monopole antenna.
In this paper, we designed a portable digital pressure algometer which not only can measure the pain level objectively and quantitatively, but also is able to do RF communication. This system consists of pressure sensor for pain measurement, analog signal analysis, digital hardware based on PIC16C73B, RF communication and display. To evaluate the performance of the developed system, we measured pressure threshold using commercial analog PA(Pressure Algometer) and the proposed system, and then evaluated the correlation and confidence. Using linear regression analysis, standard deviation of 0.1731 and R-square value of 99.3% were obtained. In conclusion, the above results showed good performance and its usability in measuring the pain clinically.
이 논문에서는 GNSS(global navigation satellite system) 신호를 RF(radio frequency) 대역에서 표본화하여 디지털 영역에서 복조하는 직접 RF 표본화 수신기를 설계하고 그 성능을 살펴보고자 한다. 직접 RF 표본화 방식은 IF(intermediate frequency) 대역에서 AD(analog to digital) 변환을 하고 복조하는 기존의 IF 변환 방식과 다르게, 아날로그 믹서(mixer)를 전혀 사용하지 않고 안테나 출력인 통과대역 신호를 직접 AD 변환하여 이후의 수신기의 모든 과정을 디지털 영역에서 처리하는 기술이다. IF 변환 방식과 비교하면 하드웨어 구조가 덜 복잡하고 전송환경 변화에 따른 재구성이 가능하며 하나의 AD 변환기를 사용하여 여러 대역의 신호를 동시에 변환할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같은 재구성 기능과 동시 수신 기능은 특정 대역의 신호가 적으로부터 전파방해를 받았을 때 후속시스템으로의 빠른 전환이 필요한 군용 시스템에서 매우 중요한 역할을 한다. 한편 여러 대역의 신호를 한 번에 AD 변환하려면 수신하고자 하는 신호의 반송파 주파수, 대역폭, 표본화 후의 중간주파수 그리고 보호 대역 등을 고려하여 표본화 주파수를 정하는 것이 중요하다. 이 논문에서는 GPS L1, GLONASS G1 및 G2 등의 GNSS 신호를 동시에 수신할 수 있는 표본화 주파수를 선택하고 이를 적용한 직접 RF 표본화 수신기를 설계한다. 또한 설계한 수신기를 상용 AD 변환기와 소프트웨어를 사용하여 구현한 후 실제 신호의 수신시험을 통해 수신 성능을 살펴본다.
Software Defined Radio(SDR)에서는 ADC를 안테나 가까이에 위치시키는 것을 목표로 하고 있다. 하지만 실제 RF 대역의 신호를 ADC를 이용해 디지털화 하는 방법은 아직 어렵다. 그래서 RF 대역의 신호를 IF 대역으로 하향 변환 후 샘플링을 하는 방법이 연구되고 있다. 이런 방법의 하나로, Sub-Sampling 방식은 발진기 없이 RF 대역의 신호를 IF로 변환할 수 있는 방법이다. Sub-Sampling 방법을 이용한다면 2개 이상의 밴드를 하향 변환할 수 있지만, RF 필터의 성능으로 인해 하향 변환된 신호간에 간섭이 작용할 수 있어 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 time division multiplexing(TDM) 방식을 이용해 2개 이상의 신호를 시간적으로 분리시킴으로써 RF 필터의 좋지 않은 성능으로 인해 발생할 수 있는 신호간 간섭을 피할 수 있는 방법을 제안한다. 이 방식은 샘플앤홀더에서 두 신호에 대한 시간적 분리와 Sub-Sampling을 동시에 구현함으로써 하드웨어적인 큰 변화 없이 신호를 수신할 수 있다.
Kim, Cheon-Soo;Park, Min;Kim, Chung-Hwan;Yu, Hyun-Kyu;Cho, Han-Jin
ETRI Journal
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제21권4호
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pp.1-8
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1999
Thick metal 0.8${\mu}m$ CMOS technology on high resistivity substrate(RF CMOS technology) is demonstrated for the L-band RF IC applications, and we successfully implemented it to the monolithic 900 MHz and 1.9 GHz CMOS LNAs for the first time. To enhance the performance of the RF circuits, MOSFET layout was optimized for high frequency operation and inductor quality was improved by modifying the technology. The fabricated 1.9 GHz LNA shows a gain of 15.2 dB and a NF of 2.8 dB at DC consumption current of 15mA that is an excellent noise performance compared with the offchip matched 1.9 GHz CMOS LNAs. The 900 MHz LNA shows a high gain of 19 dB and NF of 3.2 dB despite of the performance degradation due to the integrating of a 26 nH inductor for input match. The proposed RF CMOS technology is a compatibel process for analog CMOS ICs, and the monolithic LNAs employing the technology show a good and uniform RF performance in a five inch wafer.
본 논문에서는 동일대역 전이중 통신을 위한 RF/아날로그 영역에서의 자기간섭 신호 제거 시스템을 설계 및 제작하여 성능을 검증하였다. 구현한 시스템은 NI5791 플랫폼과 NI Flex RIO를 이용하여 검증하였다. NI5791 플랫폼의 송신 출력을 높이기 위해 SKYWORKS SE2565T 전력 증폭기를 사용하였으며, 송 수신 안테나 선로는 써큘레이터를 사용하였다. 자기간섭 신호를 제거하기 위한 RF FIR 필터는 총 12개의 탭을 가지도록 설계하였고, 지연선로의 시간은 100 ps의 간격을 가지도록 설계하였다. 시스템의 동작은 전력 증폭기의 출력에서 10 dB 커플러를 이용하여 분배하였고, 각 탭 계수를 제어하여 안테나 반사와 써큘레이터 누설로 수신되는 간섭신호를 추정하여 차감하는 방식으로 자기간섭 신호를 제거하였다. 자기간섭 제거 시스템 실험은 2.56 GHz이고, 20 MHz 대역폭을 가지는 802.11a/g OFDM 변조 신호를 사용하였으며, 출력이 0 dBm에서 53 dB의 자기간섭 신호 제거 이득을 얻었다.
전자 및 반도체 기술 분야에서는 Si를 대체할 혁신적인 반도체 소재 연구가 활발하게 진행 중이다. 그러나 대체 소재에 대한 연구는 진행 중이지만 2차원 물질을 채널로 사용하는 트랜지스터의 구성요소, 특히 기생 저항과 RF(고주파) 응용 프로그램과의 관계에 대한 연구는 매우 부족한 편이다. 본 연구는 이러한 부족한 부분을 메우기 위해 다양한 트랜지스터 구조에 중점을 두고 전기적 성능에 미치는 영향을 체계적으로 분석하였다. 연구 결과, Access 저항과 Contact 저항이 반도체 소자 성능 저하의 주요 요인 중 하나로 작용함을 확인하였으며, 특히 고도로 scaling down된 경우 그 영향이 더욱 두드러지는 것을 확인하였다. 고주파 RF 소자에 대한 수요가 계속해서 증가함에 따라 원하는 RF 성능을 달성하기 위한 소자 구조 및 구성 요소를 최적화하기 위한 가이드라인을 수립하는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 2차원 물질을 채널로 사용하는 다음 세대 RF 트랜지스터의 설계 및 개발에 도움이 될 수 있는 구조적 가이드라인을 제공함으로써 이 목표에 기여할 수 있다.
CMOS 소자의 높은 주파수 특성의 증가로 인하여 높은 주파수 범위에서의 RF와 아날로그 회로 설계가 가능하게 되었다. RF와 아날로그 회로 설계는 실수와 허수의 쌓인 S-파라미터의 특성 분석으로 가능하다. 높은 성능을 활용한 CMOS 기술들은 신뢰도와 밀접한 관계가 있으며, 소자의 열화로 인한 S-파라미터의 변화가 소신호 모델 파라미터들에 미치는 영향을 정확하게 분석하는데 매우 중요하다. S-파라미터의 열화로 인한 다양한 물리적인 현상들 특히 트랜스컨덕턴스와 게이트 커패시턴스의 성능 저하를 자세히 분석하였다. 측정에 사용된 H-gate와 T-gate 소자의 S-파라미터를 0.5GHz에서 40GHz 주파수 범위에서 측정하였으며, 소자의 모든 내부와 외부 파라미터들은 포화영역인 하나의 전압 조건에서 추출하였다. 이 논문은 게이트 구조가 다른 소자에 스트레스를 인가하여 소신호 등가 모델을 추출하였으며, 파라미터들의 변화를 비교 분석한 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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