• 한국전자파학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.333-341
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• 2015

본 논문에서는 0.5~4 GHz 주파수 범위에서 낮은 위상잡음 특성을 갖는 광대역 고속 주파수 합성기 구조를 제안하였다. 광대역에서 빠른 동조 속도를 얻기 위해 DDS(Direct Digital Synthesizer)와 아날로그 직접 주파수 합성 기술을 적용하여 주파수 합성기의 출력을 합성하였다. 특히 낮은 위상잡음 특성을 확보하기 위해 DDS 구동에 필요한 2.4 GHz 클럭신호는 SPD(Sample Phase Detector)를 통해 100 MHz 기준 발진기 신호에 위상 고정된 2.4 GHz VCO(Voltage Controlled Oscillator)를 이용하여 발생시켰다. 그리고 광대역 주파수 합성기의 위상잡음 특성을 이론적으로 예측하고, 이를 측정결과와 비교하였다. 제작된 주파수 합성기의 위상잡음은 최고 주파수에서 -121 dBc @ 100 kHz 이하를 갖는다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권7호
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• pp.635-645
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• 2016

본 논문에서는 주파수 잠금회로(FLL: Frequency Locked Loop)를 이용하여 발진기의 위상잡음을 개선할 수 있음을 보였다. 1차적으로 헤어-핀 공진기를 이용하여 전압제어발진기(VCO)를 제작하였다. 제작된 VCO는 발진주파수 5 GHz에서 위상잡음을 측정한 결과, 1 kHz offset 주파수에서 -53.1 dBc/Hz를 보였다. 위상잡음을 개선하기 위하여, VCO에 5 GHz 공진기로 구성된 주파수 검출기(frequency detector), 루프 필터, 전위변환기(level shifter)를 이용 궤환회로를 구성, 주파수 잠금회로를 구성하였다. 제작된 주파수 잠금회로는 5 GHz의 주파수에서 발진하고, 1 kHz offset 주파수에서 -120.6 dBc/Hz의 위상잡음을 보였다. 따라서 주파수 잠금회로를 이용, VCO의 위상잡음을 획기적으로 약 67.5 dB 개선할 수 있음을 보였다. 또한, 얻어진 주파수 잠금회로를 이용한 발진기의 위상잡음 성능은 수정발진기의 위상잡음과 비견할만한 것이다.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권6호
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• pp.634-641
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• 2022

A frequency stable and tunable optoelectronic oscillator (OEO) incorporating an optical phase shifter and a phase-shifted fiber Bragg grating (PS-FBG) is designed and analyzed. The frequency tunability of the OEO can be realized by using a tunable microwave photonic bandpass filter consisting of a PS-FBG, a phase modulator. The optical phase compensation loop is used to compensate for the phase variations of the RF signal from the OEO by adjusting an optical phase shifter. Simulation results demonstrate that the output RF signals of the OEO can be tuned in a frequency range of 118 MHz to 24.092 GHz. When the ambient temperature fluctuates within ±3.9 ℃, the frequency drifts of the output RF signals are less than 68 Hz, the side-mode suppression ratios are more than 69.39 dB, and the phase noise is less than -92.49 dBc/Hz at a 10 kHz offset frequency.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.813-819
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• 2011

본 논문에서는 튜닝이 가능한 서스펜디드 스트립 선로(SSL) 공진기를 사용하여 새로운 발진기를 설계 및 제작한 것을 보여준다. 마이크로스트립 선로(MSL)에서 설계한 FET의 부성 저항과 높은 Q의 SSL 공진기를 결합하여 우수한 위상 잡음을 가지는 발진기를 설계 제작하였다. 특히 새로운 전이 구조를 이용하여 SSL의 하우징을 마이크로스트립 기반의 회로와 쉽게 연결할 수 있게 하였다. SSL의 하우징 구조에 튜너를 장착함으로써 발진 주파수를 기계적으로 가변할 수 있도록 설계 및 제작하였다. 제작된 발진기의 위상 잡음은 3.37 GHz에서 -108.03 dBc@100 kHz, -135.09 dBc@1 MHz이다. 또한, 튜너의 가변을 통해 50 MHz의 주파수 가변 범위를 가졌다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.1131-1137
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• 2014

본 논문에서는 X-대역 레이더 시스템의 국부 발진기용으로 사용가능한 발진기를 소형화된 헤어핀 공진기를 이용하여 설계한다. 제안하는 헤어핀 공진기는 기존의 헤어핀 구조에서 선로 끝단에 커패시턴스를 증가시켜 소형화하였다. 이 구조는 기존 구조에 비해 크기를 40% 정도로 소형화할 수 있고 위상잡음 특성도 개선하였다. 제안한 헤어핀 공진기를 이용한 발진기는 측정결과 발진주파수는 9.05 GHz, 출력전력이 2.47 dBm, 위상잡음 특성이 -101.4 dBc/Hz이었다. 본 논문에서 제작된 발진기는 소형화 설계가 가능하고 평면형 구조이므로 MMIC 설계에 유리한 장점이 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1280-1287
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• 2012

3.2~6.5 GHz 광대역 특성을 갖는 YTO(YIG Tuned Oscillator) 모듈을 설계 및 제작하였다. 위상 잡음 특성을 개선하기 위해 샘플링 믹서를 이용한 offset PLL(Phase Locked Loop) 구조로 설계하였다. 이 방식은 샘플링 믹서, 위상 비교기, 루프 필터, 전류 드라이버 회로, YTO로 구성된다. 측정 결과, 4.5 GHz에서 위상 잡음은 수식으로 도출한 값과 유사한 10 kHz offset 주파수에서 -100 dBc/Hz를 얻었다. 제작된 YTO 모듈의 위상 잡음은 동작 주파수 대역에서 기존 PLL 구조에 비해 10 dB 이상 우수함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1112-1119
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• 2006

본 논문에서는 상호 결합 구조의 발진기를 이용하여 우수한 위상 잡음 특성을 얻었다. 상호 결합 구조의 발진기는 두 개의 발진기 출력 신호의 위상을 변화시켜 결합시키는 구조를 가졌으며, 유전율 2.5인 테프론 기판과 Surface Mount Gallium Arsenide FET 소자를 이용하여 제작하였다. 그리고 두 발진기가 9.3 GHz에서 상호 결합 위상 조건을 만족시키기 위해 바이어스만으로 조절할 수 있는 구조를 제안하였다. 4.4 V의 전압을 인가했을 때 37 mA의 전류가 흐르는 발진기는 -96.37 dBc(@100kHz offset frequency), -73.46 dBc(@10kHz offset frequency)의 위상잡음 특성을 나타내었고, 8.1 V를 인가했을 때 69 mA를 갖는 발진기의 출력과 상호 결합하여 -106.7 dEc(@100kHz offset frequency), -81 dBc(@10kHz offset frequency)의 우수한 위상 잡음 특성을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권10호
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• pp.109-117
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• 2004

본 논문에서는 VCDRO, GaAs MESFET, 반사기 등을 이용하여 주파수 체배기 형테로 구성한 K-대역 국부발진기를 설계하고 제작하여 특성을 실험하였다. VCDRO은 위상잡음특성을 개선하기 위하여 저잡음 특성을 가지며 플리커 잡음이 적은 MESFET를 선택하였으며 Q값이 큰 유전체 공진기를 사용하여 선택도를 높였다. 특히, 제안된 주파수 체배기는 반사기와 대역저지필터를 사용함으로써, 일반적인 체배기에 비해 회로의 크기를 줄이고, 고조파 억압특성을 개선했을 뿐만 아니라 더 좋은 변환이득을 얻었다. 제작된 VCDRO의 특성을 측정한 결과, 중심 주파수 12.05 Uh에서 5.8 dRm의 출력 전력과 -37.98 dBc의 고조파 억압, 100 Khz offest 주파수에서 -114 dBc의 위상잡음 특성을 얻을 수 있었으며, 주파수 체배기의 특성을 측정한 결과, 5.8 dBm의 입력신호에 대해 출력 주파수인 24.10 GHz에서 출력 전력은 1.755 dBm이고, 변환이득은 1.482 dB, 고조파 억압은 -33.09 dBc, 100 kHz offset 주파수에서 -98.23dBc의 위상잡음 특성을 얻었다. 주파수 체배 기법을 이용하여 제작된 발진기는 K-대역에서 국부발진기로 이용될 수 있음을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제23권4호
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• pp.199-201
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• 2001

The phase noise reduction in a configuration of the HEMT oscillator with a dielectric resonator coupled by a quarter-wavelength impedance inverter is investigated. Two HEMT oscillators for a satellite payload system are manufactured in the same configuration except for the coupling configuration of the dielectric resonator (DR) in order to empirically demonstrate the phase noise reduction. Experimental result shows that a phase noise reduction by 14 dB can be enhanced by increasing the characteristic impedance of a coupling microstrip impedance inverter.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.492-498
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• 2015

회로 구성 요소의 집적도가 꾸준히 증가하는 경박단소화 추세에 따라, 회로와 각종 전자 시스템들의 전자파 내성(EMS: Electromagnetic Susceptibility) 문제가 대두되고 있다. 그 중에서도 VCO(Voltage Controlled Oscillator)는 RF 시스템에서 중요한 역할을 하는 만큼, 해당 회로의 전자파 내성에 대한 연구를 필요로 하는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 전기적 발진기에서 발생하는 위상 잡음을 선형시불변(LTV: Linear Time Variant) 시스템으로 해석하는 위상 잡음 이론을 적용하여, 1.2 GHz 의 기준 발진 주파수를 갖는 링 VCO와 LC VCO에 대해 전원 전압에 가해진 잡음에 따른 전자파 내성을 분석하였다. 시간 영역 시뮬레이션 결과로, 위상잡음 특성을 나타내는 지표가 되는 임펄스 강도를 추출하는 알고리즘을 구현하였다. 전원 잡음이 존재하지 않는 경우에는 두 VCO에서 발생하는 지터의 크기가 2.1 ps로써 비슷하였으나, 다양한 전원 잡음이 인가됨에 큰 차이를 보이며, LC VCO의 EMS 특성이 링 VCO에 비해 우수한 것을 임펄스 감도 함수와 eye-diagram을 통해 확인하였다.