Journal of electromagnetic engineering and science
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제9권1호
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pp.25-31
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2009
This paper describes CMOS VCO circuit design procedures and techniques for multi-band/multi-standard RF transceivers. The proposed techniques enable a 4 GHz CMOS VCO to satisfy all requirements for Quad-band GSMIEDGE and WCDMA standards by achieving a good trade-off among important specifications, phase noise, power consumption, modulation performance, and chip area efficiency. To meet the very stringent GSM T/Rx phase noise and wide frequency range specifications, the VCO utilizes bond-wire inductors with high-quality factor, an 8-bit coarse tune capbank for low VCO gain(30$\sim$50 MHz/V) and an on-chip $2^{nd}$ harmonic noise filter. The proposed VCO is implemented in $0.13{\mu}m$ CMOS technology. The measured tuning range is about 34 %(3.17 to 4.49 GHz). The VCO exhibits a phase noise of -123 dBc/Hz at 400 kHz offset and -145 dBc/Hz at 3 MHz offset from a 900 MHz carrier after LO chain. The calculated figure of merit(FOM) is -183.5 dBc/Hz at 3 MHz offset. This fully integrated VCO occupies $0.45{\times}0.9\;mm^2$.
This paper proposes a repeat-back jamming signal detection scheme that utilizes a combined pseudo random noise signal that is effective for processing a global positioning system (GPS) repeat-back jamming signal with the early minus late phase scheme to alleviate any existing multipath signal detection. The proposed scheme uses the combined pseudo random noise signal to treat repeat-back jamming signals like similar multipath signals and can effectively detect a repeat-back jamming signal by applying the early minus late phase scheme to a combined pseudo random noise signal. Through a Monte-Carlo simulation, the detection probability of the proposed scheme is better than the one of the conventional scheme under low jamming to signal power ratio.
본 논문에서는 상업용 MMIC를 이용하여 Ka-대역 위성 텔레비전 방송 수신 전용(TVRO) 저 잡음 하향변환 증폭단을 설계하였다. 저 잡음 블록은 입력단에서 저 잡음 정합시킨 증폭기를 포함한 3단 증폭기, 이미지 제거용 대역통과필터, 주파수 혼합기, 주파수 체배기 및 IF단으로 구성하였다. 저 잡음블럭을 구성하는 모듈에 대한 감쇄와 전력이득에 대한 분석을 통하여 Ka-band LNB의 특성을 만족시키는 소자를 선정하였다. 설계된 저 잡음 블록에 대한 실험 결과 변환이득은 $58{\pm}1dB$, 잡음지수 1.5dB 이하, 위상잡음은 -94.6dBc@10KHz를 나타내었다.
Kim, Seong-Kyun;Cui, Chenglin;Kim, Byung-Sung;Kim, SoYoung
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제12권4호
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pp.426-432
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2012
A fully-integrated low power K-band radar transceiver in 130 nm CMOS process is presented. It consists of a low-noise amplifier (LNA), a down-conversion mixer, a power amplifier (PA), and a frequency synthesizer with injection locked buffer for driving mixer and PA. The receiver front-end provides a conversion gain of 19 dB. The LNA achieves a power gain of 15 dB and noise figure of 5.4 dB, and the PA has an output power of 9 dBm. The phase noise of VCO is -90 dBc/Hz at 1-MHz offset. The total dc power dissipation of the transceiver is 142 mW and the size of the chip is only $1.2{\times}1.4mm^2$.
Operating conditions of photovoltaic power generator is very sensitive to the PV modules. The PV module's control is an importance issue in the removing DC ripple noise. In this paper, the phase-shifted-carrier technique, which is a new three-step dc-dc power multi-converter schemes, is applied to solar generator system to improve the output current waveform. The novel type of three-step dc-dc converter presented has many features such as the good output waveform, high efficiency, low switching losses, low acoustic noise. The circuit configuration is constructed by the conventional full-bridge type converter circuit using the isolated DC power supply for which the solar cell is very suitable. In the end, a circuit design for understanding three-step dc-dc converter and new solar power system were presented
본 논문에서는 호흡 및 심박수 측정을 위한 CW 바이오 레이더 시스템의 잡음을 분석하고, 이 중 위상 잡음에 대한 측정 결과를 제시하였다. 바이오 레이더 시스템은 기존의 무선 통신 방식이나 RFID 시스템과 달리, 수신신호의 주파수 및 반송파 주파수간의 차가 수 Hz에 불과하며, 수신 신호의 레벨 역시 매우 작으므로 위상 잡음을 포함한 모든 잡음원의 영향을 분석하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 CW 방식의 바이오 레이더 시스템의 잡음을 시스템의 SNR 측면에서 그 영향을 정량적으로 분석하였고, 분석 결과로부터 송신 안테나와 수신안테나 사이의 누설 전력량에 의한 위상 잡음이 가장 큰 잡음원이 됨을 확인하였으며, 이는 위상 잡음의 거리상관 효과의 함수임을 확인하였다. 따라서 거리 상관 효과에 따른 위상 잡음을 측정하고 이론과 비교하였다. 측정 결과, 본 논문에서 제안한 위상 잡음 측정 방식이 반송파 주파수에 근접한 위상 잡음을 측정할 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 50 cm의 인식 거리를 가지며 1 mW의 저출력에서 동작하는 2.4 GHz에서 바이오 레이더 시스템을 PLL 회로 없이 체계적으로 설계할 수 있었다.
본 논문에서는 직교신호를 발생할 수 있는 새로운 구조의 전압제어 발진기를 설계 제작하였다. 정확한 직교 신호 특성과 낮은 위상잡음 특성을 동시에 얻기 위하여 결합 증폭기의 source단자에 저항 궤환을 이용하여 차동 발진기를 결합시켰다. 발진기는 0.18 um 표준 CMOS 공정을 이용하여 제작하였다. 제작한 발질기의 위상잡음 특성은 -120 dBc/Hz @ 1 MHz 0$\~$1.8 V 전압을 가변하였을 때, 2.34 GHz$\~$2.55 GHz의 210 MHz 주파수 가변을 얻었다. 또한 낮은 IF 주파수 혼합기와 결합하여 측정한 결과 직교신호의 위상 오차는 0.5도, 진폭 오차는 0.2 dB 이하를 보였다. 바이어스 전류는 1.8 V 공급전압에 대해 전압제어발진기의 Core 부분 5 mA를 포함하여 전체적으로는 19 mA를 요구한다.
본 논문에서 는 Ka-band 위 성 중계 기용 국부발진기 의 EM(Engineering Model)을 설계 및 제작하였다. 루프 대역 밖의 위상잡음을 개선하기 위해서 고임피던스 변환기를 이용한 낮은 위상잡음의 전압제어 발진기를 설계하고 샘플링위상비교기(Sampling Phase Detector)를 사용하여 전압제어 발진기를 고안정의 OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator)에 위상 고정시킴으로써 루프 대역 내의 위상잡음을 개선하였다. 개발된 국부발진기는 43.83 dBc 이상의 고조파 억압특성을 가지고 있으며 공급전력은 15 V, 160 mA를 필요로 한다. 위상잡음은 -102.5 dBc/Hz @10 KHz와 -104.0 dBc/Hz @100 KHz의 특성을 나타내며 출력전력은 -20 - +7$0^{\circ}C$의 온도 범위에서 13.50 dBm$\pm$0.33 dB의 특성을 얻었다.
Rotatory two-phase transverse flux machine(TFM) is a relatively new type of motor with high power density, high torque, and low speed in comparison to conventional electrical motors. However, it has some shortcomings,.i.e. complex construction and high possibility of the magnetically induced vibration due to its inherent structure. This paper investigates the characteristics of the magnetic force and the torque in the rotatory two-phase TFM by using the 3-D finite element method and the spectral analysis. This research shows that the average torque decreases and that the torque ripple increases as the phase delay increases. It also shows that the unbalanced magnetic force is one of the dominant excitation forces in this machine. And it proposes a new topology of rotatory two-phase TFM to eliminate the unbalanced magnetic force.
평면형 마이크로스트립 공진기를 이용한 고주파 발진기의 단점인 위상잡음 특성을 개선하기 위해 본 논문에서는 결합 C형 공진기를 제안하였다. 제안된 공진기를 이용하여 위상잡음 특성 개선 효과를 나타내기 위해 발진기를 설계하여, 9.8GHz 기본 주파수에서 2.4dBm의 출력과 -82.7 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 이것은 ${\lambda}/4$ 마이크로스트립 공진기를 이용한 발진기와 비교하여 위상잡음 특성이 9.7dB 정도 개선되었다. 본 논문의 발진기는 평면형 구조로 쉬운 작업공정과 소형화 특성 때문에 MIC 또는 MMIC 분야의 설계에 응용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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