We designed an ultra-wide band-pass filter applicable to microwave reflectometry for KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) and to microwave photonics. The proposed ultra-wide band-pass filter exhibits a metamaterial structure characterized by a wide band, low insertion loss, and high skirt selectivity. The proposed filter is applied to enhance the linearity of reflectometry at the output of a VCO (voltage controlled oscillator). The pass-band of the proposed filter is observed at 18~28 GHz, and the out-of-band rejection is below 20 dB. Further, we constructed an unwrapped negative phase of S(2, 1) to verify the characteristics of the metamaterial. The under- and upper-band at lower limits of the pass-band are left- and right-handed, respectively. The group delay of the filter is less than 0.5 ns.
The proposed optical transmitter is composed of FF(flip flop) , PLL (phase locked loop), reference clock generator, serializer and LD driver 10x250 Mb/s data arrays are translated to the 2.5 Gb/s data signal by serializer. In this case, 1 data bus is allocated usually as a reference clock for synchronization. In this proposed optical transmitter, 125 MHz reference clock is generated from 10x250 Mb/s data arrays by reference clock generator. From this method. absent of reference clock bus is available and more data transmission become possible. To achieve high speed operation, the serializer circuit is designed as two stacks. For 10:1 serialization, 10 clocks that have 1/10 lambda differences is essential, so the VCO (voltage controlled oscillator) composed of 10 delay buffers is designed. PLL is for runing at 250 MHz, and dual PFD(phase frequency detector) is adopted for fast locking time. The optical transmitter is designed by using 0.35 um CMOS technology.
본 논문에서는 공통 결함접지구조(common defected ground structure, CDGS)를 이용하여 설계한 초고주파 발진기에 대하여 기술한다. 먼저 일반적인 스터브 공진기를 사용하여 발진기를 설계하고, 이를 종래처럼 DGS를 삽입하여 소형화하는 방법을 이용하였다. 최종적으로 DGS 공진기 부분을 반으로 접은 공통 DGS 구조를 이용하여 크기를 대폭 줄인 발진기를 설계하였다. 종래의 DGS를 이용한 경우보다 더욱 소형화된 회로를 얻기 위하여 공통 DGS 구조를 삽입하였다. 공통 DGS 구조를 이용하기 위하여 접혀진 신호선로는 3차원적인 신호선 비어홀(signal via-hole)로 서로 연결된다. 한 설계예로 2.1GHz대에서 소신호 트랜지스터와 공통 DGS 구조를 이용하여 소형화한 발진기를 설계하였다. 설계한 발진기는 표준형 회로에 비하여 11mm만큼 감소한 크기를 가졌다. 제작한 회로를 실제로 측정한 결과 6.7dBm의 출력과 -133dBc/Hz@1MHz의 위상잡음 특성을 얻었다. 출력의 크기는 소형화 이전과 유사한데, 이로써 제안한 발진기 구조의 타당성이 검증된다.
본 논문은 마이크로웨이브 수신기 구성을 위한 다기능 주파수 변환 블록을 설계 및 제작하였다. 제안한 다기능 주파수 변환 블록은 광대역 전압제어발진기와 이중모드 주파수 혼합기로 구성되어, 바이어스 전압 인가 여부에 따라 마이크로웨이브 수신기에 필요한 첫 번째 IF(Intermediate Frequency) 출력 주파수 4,595 MHz / 6,045 MHz는 720 MHz로 주파수 변환을 하고, Ku-대역 수신을 위한 IF 출력 주파수 720 MHz는 주파수 변환을 하지 않고 통과(bypass) 및 감쇄시키는 이중모드의 다기능 동작을 한다. 제작 및 측정결과, 각 중간주파수에서 LO 전력에 따른 변환손실 특성은 2~4 dBm의 LO 레벨에서 4,595 MHz는 13 dB, 6,035 MHz에서 12 dB, 720 MHz에서는 7.0 dB의 변환손실 특성을 나타내었다.
본 논문에서는 T-Junction 스위치 구조를 이용하여 이중 대역 전압제어 발진기를 설계, 제작하였다. T-Junction 스위치는 이중 대역 공진을 얻기 위한 스위치로서 공진부에 적용된다. 설계한 공진기를 발진기의 능동부와 결합하여 이중 대역 전압제어 발진기를 만들었다. 상위 주파수 대역 5.715 GHz 에서 전압제어 발진기의 출력 전력은 -1.42 dBm, 위상잡음은 1 MHz offset에서 -94.37 dBc/Hz이고 하위 주파수 대역 2.236 GHz에서 출력 전력은 -2.09 dEm, 위상잡음은 1 MHz offset -104.78 dBc/Hz 이다.
Journal of Electrical Engineering and information Science
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제2권6호
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pp.202-207
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1997
Design and fabrication issues for an L-band GaAs Monolithic Microwave Integrated Circuit(MMIC) Voltage Controlled Oscillator(VCO) as a component of Personal Communications Systems(PCS) Radio Frequency(RF) transceiver are discussed. An ion-implanted GaAs MESFET tailored toward low current and low noise with 0.5mm gate length and 300mm gate width has been used as an active device, while an FET with the drain shorted to the source has been used as the voltage variable capacitor. The principal design was based on a self-biased FET with capacitive feedback. A tuning range of 140MHz and 58MHz has been obtained by 3V change for a 600mm and a 300mm devices, respectively. The oscillator output power was 6.5dBm wth 14mA DC current supply at 3.6V. The phase noise without any buffer or PLL was 93dB/1Hz at 100KHz offset. Harmonic balance analysis was used for the non-linear simulation after a linear simulation. All layout induced parasitics were incorporated into the simulation with EEFET2 non-linear FET model. The fabricated circuits were measured using a coplanar-type probe for bare chips and test jigs with ceramic packages.
밀리미터파 대역에서 안정적이고 경제적인 local oscillator (LO) 신호를 생성하기 위한 주파수 체배기를 설계 및 제작하였다. 주파수 체배기는 14.5 GHz를 입력받아 29 GHz를 생성하도록 설계되었으며, 측정 결과 14.5 GHz에서 S11이 -9.2 dB, 29 GHz에서 S22가 -18.6 dB 로 입력 측은 14.5 GHz에, 출력 측은 29GHz에 매칭이 되었다. 변환손실의 경우 14.5 GHz에서 입력전력 6 dBm일 때 최소 값인 18.2 dB를 보였으며, 출력 단에서의 주파수 스펙트럼 특성은 14.5 GHz에서 15.2dB의 값을 나타내었다. 또한 입력신호의 isolation특성은 10.5 GHz에서 18.5GHz까지 주파수 범위에서 30 dB이상의 값을 보였다. 제작된 MMIC(Microwave monolithic integrated circuits) 주파수 체배기의 칩 사이즈는 $1.5{\times}2.2\;mm^2$이다.
마이크로파 대역에서 복합 페롬스타이트 ($Pb_{1-x}Ca_{x}$)($Fe_{0.5}Ta_{0.5}$)$O_{3}$($0.5{\le}x{\ge}0.65$) 세라믹스의 마이크로파 유전 특성에 대하여 고찰하였다. Ca 양이 증가할수록 유전 상수는 감소하였고, 유전 상수는 A-site 이온 평균 반경의 세제곱에 비례하였다. x=0.6일때 공기중에서 $1250^{\circ}C$ 3시간 소결시 유전율은 63, QF는 11000GHz 및 공진주파수의 온도계수(TCF)는 -14 $ppm/^{\circ}C$을 갖는 마이크로파 유전체를 얻을 수 있었다. Ca양이 증가함에 따라 tolerance factor 가 감소하여 TCF는 음의 방향으로 증가하였다. Ca 조성 변화에 따른 고유한 우전 손실 변화물 50 $cm^{-1}$~4000$cm^{-1}$범위에서 원적의선 반사율을 측정하고, Kramers-Kronig 분석과 고전 조화 진동자 모델(classical oscillator model)을 사용하여 분석하였다. 반사율 곡선으로부터 계산한 ($Pb_{1-x}Ca_{x}$)($Fe_{0.5}Ta_{0.5}$)$O_{3}$ 세라믹스의 마이크로파 유전특성 값은 측정한 유전특성 값의 경향과 잘 일치하였다.
본 논문에서는 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics) 공정을 이용하여 다층 구조의 의사 유전체 공진기를 설계하고, 이를 HMIC(Hybrid Microwave Integrated Circuit) 형태의 증폭기, 위상천이기와 함께 폐루프를 구성하여 초소형 전압 제어 의사 유전체 공진기 발진기(Vt-ADRO: Voltage-tuned Artificial Dielectric Resonator Oscillator)를 제작하였다. 의사 유전체 공진기는 주기적인 도체 패턴과 적층을 통해 기존의 유전체 공진기보다 소형의 크기를 갖는 공진기이다. 의사 유전체 공진기의 형상은 기본 도체 패턴 원판형을 갖고 이것을 적층하는 구조를 선정하였으며, 공진기의 물리적 치수 및 적층 수에 따른 공진 특성을 분석하였다. 소형의 크기로 제작하기 위하여 LTCC 기판의 상부에 의사 유전체 공진기를 내장하고, 하부에 증폭기, 위상천이기를 집적하였다. 제작된 의사 유전체 공진기 발진기는 $13{\times}13{\times}3mm^3$로 초소형이며, SMT(Surface Mount Technology) 형태를 갖는다. 설계된 발진기는 설계 주파수에서 개루프 발진 조건을 만족하였으며, 폐루프 측정 결과, 발진 주파수는 조정 전압 0~5 V에서 2.025~2.108 GHz, 위상 잡음은 100 kHz offset에서 $-109{\pm}4$ dBc/Hz, 출력 전력은 $6.8{\pm}0.2$ dBm을 보이며, PFTN(Power Frequency Tuning Normalized) FOM(Figure Of Merit)은 -30.88 dB를 보인다.
An automatic point traffic control method is recommended for more idealistic traffic flow over coarse road netowrks. The automatic control apparatus recommended, consists of a transceiver, amplifier, digital-to-analog converter, signal light controller for emergency and steady state, and digital counter as monitor. The transmitter sends a signal to the target vy means of Microwave-FM-CW and a diode detector picks up the echo signal. Thus the operation of the entire system will be carried out through an open loop state. Some factors necessary for an ideal detector system are rapid response, longevity and stability. An analytical method of the Doppler effect substitutes the conventional frequency deviation into the amplitude of detector output. The changing rate of amplitude is proportional to the voltage of the detector output. Some induced formula from Maxwell's radiation field theory ensures this new method, and, new method, and proves the fact with an experimental data presentation. Stability depends upon Klystron as an oscillator and a diode as a detector. the transceiver installation affects on the response and sensitivity of the system. In accordance with the detector output, several targets are easily classified by amplitudes on the scope. The traffic flow, i.e., target movement which is analyzed by the amplitude method, is shown through the scope and indicates it on the digital counter. The best efficiency for the amplitude analysis can be attained through use of an antenna having the highest sensitivity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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