• 제목/요약/키워드: oscillator phase noise

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임피던스 인버터와 고조파 발진기를 이용한 VCO 설계 및 제작 (Design and Implementation of a VCO Employing Harmonic Oscillators and a Impedance Inverter)

  • 장정석;정연홍;도지훈;김대웅;홍의석
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.98-104
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    • 2009
  • 본 논문에서는 Push-Push 구조와 고임피던스 인버터를 이용하여 개선된 VCO를 설계 및 제작하였다. 두 개의 고조파 발진기를 Push-Push 구조로 결합시킴으로써 기본주파수 억압특성을 개선하였으며, 고조파 출력을 향상시켰다. 이에 따른 위상잡음 증가는 고임피던스 인버터를 이용하여 공진기와 병렬선로 사이의 결합특성 개선을 통하여 억제하였다.

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X-band용 MMIC 오실레이터 설계연구 (Studies on MMIC oscillator using HBT for X-band)

  • 채연식;안단;이진구
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.387-390
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    • 1998
  • In this paper, HBT's with lower phase noise and passive elements, such as resistors, capacitors and inductors, for resonance and impedance matching networks are designed, fabricated, tested, and carefully analysed, respectively, and then, they are integrated for the design and fabrication of functional X-band oscillators with lower phase noise. Epi-wafers for HBT's with the structure of graded $Al_{x}$G $a_{1-x}$ As emitter and C-doped base layer of 700.angs. thick were used to specially emphasize the improvement of $f_{T}$ and $f_{max}$, and the lowering of phase noise, in design aspects. At the test frequencies of 12GHz, capacitances of MIM capacitors, spiral inductor, and resistances are 0.5~10pF, 0.4~11.06nH, and 20~1,380.ohm., respectively. The emitter size of HBY's for the X-band MMIC oscillators is 3*10u $m^{2}$, and find chip size is 0.9*0.9m $m^{2}$..EX>.

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세라믹 적층 기술을 이용한 초소형 VCO (A Miniaturized VCO Using Multi-layer Ceramic Technology)

  • 고윤수;홍성용;배홍열;김기수;송호원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.70-77
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    • 1999
  • 세라믹 적층기술을 이용하여 PCS 주파수 대역의 초소형 vco를 설계하고 제작하였다. 위상잡음 특성을 개선하고 크기를 줄이기 위하여 품칠계수(quality factor)가 우수한 세라믹 다층기판으로 스트립라인을 구현 하여 vco 공진부의 인덕터로 사용하였다 1.720 -1.780 MHz에서 동작하도록 제작된 vco는 $6mm\times6mm\times2mm$의 크기로 초소형이며, 3.3 V, 9 mA의 바이어스 조건에서 - 3.7 dBm의 출력을 얻었고, 위상잡음 특성 은 10 KHz offset에서 95 dBe/Hz였다 본 논문에서 제작된 세라믹 VCo는 기존의 에폭시 수지(FR4) 기판을 사용한 VCo보다 약 5 dBe/Hz 개선된 위상잡음(C/N) 특성을 얻었다.

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낮은 위상 잡음의 B-WLL 대역 주파수 합성기의 설계 (Design of Low Noise Frequency Synthesizer for B-WLL RF Tranceiver)

  • 송인찬;고원준;한동엽;황희용;윤상원;장익수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.959-968
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    • 2000
  • 본 논문에서는 낮은 위상 잡음을 갖는 B-WLL대역 국부발진기(LO)로 사용될 주파수 합성기를 설계 및 제작하였다. 2GHz 대역의 주파수 합성기를 구성, 낮은 위상잡음의 안정된 파형을 얻은 후 SRD(Step Recovery Diode)를 이용하여 주파수 체배기를 거쳐 12GHz 대역의 위상 고정된 안정된 신호를 얻었다. 제작된 주파수 합성기는 각각 출력 주파수 24.92 GHz, 25.10GHz, 25.26GHz를 가지며, 이 중 출력 주파수 24.92 GHz에서 0.44 dB의 발전출력과 -87.93 dB/Hz(@10KHz), -109,54dBc/Hz(@100 KHz)의 위상잡음 특성을 나타내었다.

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위상고정 유전체 공진형 발진기의 설계 및 제작에 관한 연구 (A Study on the Design and Fabrication of Phase Locked Dielectric Resonance Oscillator)

  • 서곤;박창현;김장구;최병하
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권3호
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    • pp.25-32
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    • 2005
  • 본 논문에서는 부성저항 특성을 갖는 발진기 이론을 적용하여 직렬 궤환형 유전체 공진 발진기를 구성하고 바랙터 다이오드를 삽입하여 전압 제어 유전체 공진 발진기를 제작한 후, 샘플링 위상비교기와 루프 필터를 결합한 PLL방식을 도입하여 고안정 주파수 발생기인 위상고정 유전체 공진형 발진기를 설계 및 제작하였다. 설계 제작한 PLDRO는 주파수 12.05 GHz에서 13.54 dBm의 출력 전력을 얻었으며, 이때의 주파수 가변 동조 범위는 중심 주파수에서 약 ${\pm}7.5\;MHz$ 이며, 전력 평탄도는 0.2 dBm으로서 매우 우수한 선형 특성 결과를 얻었다. 또한 데이터 전송시 오율특성에 상당한 영향을 미치는 위상 잡음은 carrier로부터 100 KHz 떨어진 offset 지점에서 14.5 dBc/Hz을 얻었다. 고조파 특성은 2 차 고조파에서 -41.49 dBc 이하의 특성을 나타내었다. 이러한 특성은 위상고정을 하기 전의 전압 제어 발진기보다 더욱 향상된 특성을 보였으며, 종전의 PLDRO보다 위상 잡음과 전력 평탄도면에서 개선시킬 수가 있었다.

추가적인 부궤환 루프를 가지는 연속 미세 조절 위상 고정루프 (A Continuous Fine-Tuning Phase Locked Loop with Additional Negative Feedback Loop)

  • 최영식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.811-818
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    • 2016
  • 추가적인 부궤환 루프를 가지는 연속 미세 조절 위상 고정루프를 소개하였다. 위상고정루프가 위상이 고정되지 않았을 때 위상고정루프는 연속적인 밴드 선택 루프를 통하여 빠르게 위상을 고정시키는 특성을 가지고 있다. 위상고정루프가 고정 상태에 다다랐을 때 밴드 폭은 미세한 루프를 통해서 좁아진다. 추가적인 부궤환 루프는 안정성과 위상여유 성능을 향상시킨다. 0.18um CMOS 공정으로 제작한 위상고정루프의 결과 측정은 위상 잡음이 742.8MHz 캐리어 주파수로부터 2MHz 오프셋 주파수에서 -109.6dBc/Hz을 보여준다.

Complimentary Bifilar Archimedean Spiral Resonator(CBASR)를 이용한 저위상 잡음 전압 제어 발진기 (Low Phase Noise VCO Using Complimentary Bifilar Archimedean Spiral Resonator(CBASR))

  • 이훈성;윤원상;이경주;한상민;표성민;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.627-634
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    • 2010
  • 본 논문에서는 complimentary bifilar archimedean spiral resonator(CBASR)를 이용하여 저위상 잡음 특성을 갖는 새로운 구조의 전압 제어 발진기를 제안하였다. CBASR은 작은 면적, 저지대역에서 날카로운 스커트 특성과 통과대역에서 낮은 삽입 손실, 큰 결합 계수 값을 나타내며, 이로 인해 높은 Q값을 구현할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 CBASR을 공진 회로로 사용하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 개선시켰다. 제안된 전압 제어 발진기의 주파수 조절 범위는 제어 전압 0~5 V에서 2.396~2.502 GHz이며, 출력은 7.5 dBm, 그리고 위상 잡음 특성은 100 kHz offset에서 -119.16~-120.2 dBc/Hz이다.

Dual Coupled Spiral 공진기를 이용한 X-대역 저위상 잡음 전압 제어 발진기 (X-band Low Phase Noise VCO Using Dual Coupled Spiral Resonator)

  • 김양현;서철헌;하성재;이복형
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권11호
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    • pp.56-60
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    • 2009
  • 본 논문에서는 낮은 위상잡음을 개선하기 위하여 마이크로스트립 사각 병렬 나선형 공진기를 이용한 향상된 전압 제어 발진기를 제시하였다. 마이크로스트립 사각 개방 루프 공진기는 큰 결합 계수 값을 갖는데 이는 Q값을 크게 만들고 전압 제어발진기의 위상 잡음을 줄일 수 있다. 1.8 V의 공급 전압을 사용한 전압 제어 발진기는 8.935~9.4 GHz의 주파수 조절 범위에서 -115.0~-117.34 dBc/Hz @100 kHz의 위상 잡음 특성을 갖는다. 마이크로스트립 사각 병렬 나선형 공진기와 일반적인 나선형 공진기를 비교했을 때, 개선된 Q값 특성은 -32.7 dB와 -57.6 dB이다. 제작된 저위상 잡음 전압 제어 발진기는 X-대역에서 전압 발진기로 이용될 수 있음을 확인 하였다.

마이크로스트립 사각 개방 루프 SRR(Split Ring Resonator)를 이용한 저위상 잡음 전압 제어 발진기 (Low Phase Noise VCO using Microstrip Square Open Loop Split Ring Resonator)

  • 최재원;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권12호
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    • pp.22-27
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    • 2007
  • 본 논문에서는 마이크로스트립 사각 개방 루프 Split Ring 공진기 (OLSRR)를 이용하여 개선된 전압 제어 발진기를 위상 잡음을 줄이기 위하여 제안하였다. 이 목적을 위하여 마이크로스트립 사각 개방 루프의 형태를 갖는 사각형의 Split Ring 공진기에 대하여 연구하였다. 마이로스트립 사각 개방 루프 공진기와 비교할 경우, 마이크로스트립 사각 개방 루프 Split Ring 공진기는 더 큰 결합 계수를 갖으며, 이로 인하여 얻을 수 있는 더 높은 Q 값을 통하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 줄일 수 있다. 1.7 V의 공급 전력을 갖는 전압 제어 발진기는 주파수 조절 범위, $5.746\sim5.854$ GHz에서 $-120\sim-116.5$ dBc/Hz @ 100 kHz의 위상 잡음 특성을 갖는다. 이 전압 제어 발진기의 FOM은 같은 주파수 조절 범위에서 $-200.33\sim-197$ dBc/Hz @ 100 kHz를 갖는다.

고속 통신 시스템을 위한 40GHz CMOS 전압 제어 발진기의 설계 (A Design of 40GHz CMOS VCO (Voltage Controlled Oscillator) for High Speed Communication System)

  • 이종석;문용
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권3호
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    • pp.55-60
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    • 2014
  • 고속 통신을 위해서 0.11um CMOS 공정을 사용하여 40GHz 전압 제어 발진기 (VCO : Voltage Controlled Oscillatior)를 제작했다. 밀리미터 웨이브 대역에서 동작하는 VCO는 높은 성능을 얻기 위하여 스마트 바이어스 테크닉을 사용하였고 스파이럴 형태의 인덕터와 출력버퍼를 추가하여 LC형 구조로 설계했다. 제안하는 VCO의 동작범위는 34~40GHz이며, 이 주파수 대역은 밀리미터 웨이브 통신 시스템에 적합하다. VCO의 측정결과 -16dBm의 출력파워와 16%의 동작범위, 38GHz 중심주파수에서 -100.33dBc/Hz(@1MHz)의 위상잡음을 갖는다. 또한 1.2V 전원에서 PAD를 포함한 전체 소모전력은 16.8mW이다. VCO의 성능을 비교할 수 있는 FOMT의 값은 -183.3dBc/Hz로 이전의 VCO에 비해 우수한 성능을 확인했다.