• 제목/요약/키워드: planar oscillators

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나선형 공진기를 이용한 고출력 발진기의 설계 (Design of A Power Oscillator Using Spiral Resonator)

  • 구자경;임종식;이준;이재훈;한상민;안달
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.3866-3872
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    • 2010
  • 본 논문에서는 나선형 공진기와 고출력 트랜지스터를 이용하여 고출력 발진기를 설계 측정한 결과를 기술하고 있다. 고출력 트랜지스터가 발진기 설계에 단점이 많음에도 불구하고 평면형 공진기 가운데에서 상대적으로 Q가 높다는 장점을 지닌 나선형 공진기가 고출력 발진기 설계에 이용될 수 있음을 보인다. 1.8GHz 주파수 대역에서 고출력 발진기를 설계하여 측정한 결과, 1.74GHz에서 23.5dBm의 출력전력과 1MHz offset에서 -146.76dBc/Hz의 위상 잡음 특성을 얻었음을 보인다. 또한 바이어스 전압에 따른 발진 주파수와 출력을 측정한 결과, 주파수 천이가 1MHz 이내이고 출력이 최대 24dBm 정도인 특성을 얻었다.

Comparativy Characteristics between Microstrip-Line Resonator(HR) and Dielectric Resonator(DR) for Injection-Locked Oscillators (ILOs)

  • Kim, Nam-Young;Kim, Jong-Heon;Hong, Ui-Seok
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.239-244
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    • 1997
  • A hair-pin shaped microstrip-line resonator and a dielectric resonator for injection-locked oscillators have been designed and fabricated for the comparative studying of their characteristics. In general, a commonly used dielectric resonator shows lower phase noise value than hair-pin resonator in the free-running mode. In the injection-locked mode, however, a hair-pin resonator is superior to the dielectric resonator; the wider tuning range, the 22% improved locking bandwidth, the lower noise effect, the short term stability, and the higher power level. The planar structure of a hair-pin shaped microstrip-line resonator will be easily applied to monolithic microwave integrated circuits.

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Comparative Performances between Hair-pin Shaped Microstrip-line Resonator and Dielectric Resonator for Injection Locked Oscillators at 11GHz

  • Lee, Du-Han;Kim, Kye-Hun;Kim, Nam-Youn;Kim, Jong-Heon;Hong, Ui-Seok
    • Journal of Electrical Engineering and information Science
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    • 제2권6호
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    • pp.171-176
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    • 1997
  • A hair-pin shaped microstrip-line resonator and dielectric resonator for injection-locked oscillators have been designed and fabricated for the comparative studying of their performances. In general, a commonly used dielectric resonator shows lower phase noise value than hair-pin resonator in the free-running mode. In the injection-locked mode, however, a hair-pin resonator is superior to the dielectric resonator, the wider tuning range, the 22% improved locking bandwidth, the lower noise effect, the short term stability, and the higher power level. The planar structure of a hair-pin shaped microstrip-line resonator will be easily applied to monolithic microwave integrated circuits.

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CPW 구조의 Ka-band Colpitts Oscillator 설계 (Design of Ka-band Colpitts Oscillators with a Coplanar Waveguide Configuration)

  • 고정민;김준일;지용
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.1125-1128
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    • 2003
  • This paper presents the design method of a Colpitts type oscillator with coplanar waveguide(CPW) structures in the range of Ka-band frequency for transmitter and receiver modules. Series short stubs of CPW patterns provide inductances and capacitances in the range of Ka-band which can be expressed as a CLC-$\pi$ equivalent circuit. The experimentation has employed ro4003 substrates as a CPW substrate which has a dielectric constant of 3.38 and a signal and ground space of 100um. A method of momentum simulation for the CPW patterns has performed with an ADS software tool of Hewlett-Packard Corp. Inductance and capacitance circuits of a Colpitts oscillator was interconnected to a MESFET with CPW bend structures of including the input and output impedance matching circuits of the active transistor. Circuit parameters for impedance matching were determined through the network conversion to the equivalent length of CPW transmission lines by using T-network 1 $\pi$-network conversion circuit. A Colpitts oscillator was fabricated on the substrate of a area of 8.5mm x 17.4mm with a MESFET of Fujitsu FMM5704X and CPW series short stubs. The design suggested the possibility of realizing oscillators on a planar surface for the wireless system of tansmitter and receiver modules in the frequency range of 30GHz

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C형태의 DGS 공진기를 이용한 초고주파 발진기 설계 (Design of the Microwave Oscillator with the C type DGS Resonator)

  • 김기래
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.243-248
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    • 2015
  • 위상 잡음 특성이 마이크로파 발진기에서 중요한 설계 요소가 되면서 위상잡음을 줄이기 위한 여러 방법의 연구 결과가 제안되었다. 이러한 방법들은 위상잡음을 줄이기 위해 공진기의 Q 값을 증대시키는데 초점을 맞추었다. 유전체 공진기는 높은 Q 값을 갖기 때문에 그동안 낮은 위상잡음을 갖는 마이크로파 발진기에 널리 사용되어 왔다. 그러나 이것은 입체적 구조로 되어 있기 때문에 초고주파 집적회로(MMIC)에 적용할 수가 어려웠다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 평면형 구조이면서 위상잡음 특성을 개선할 수 있는 새로운 구조의 개방 링형 DGS 공진기를 제안하고, 이것을 이용하여 위상잡음 특성이 개선된 5.8GHz 대역의 발진기를 설계하였다. 개방 링형 DGS 공진기는 $50{\Omega}$ 전송선로 밑면에 링 모양으로 식각된 접지면을 갖는 구조로 되어있다. 발진기의 특성은 5.8GHz의 기본 주파수에서 6.1dBm의 출력레벨과 -82.7 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 이것은 ${\lambda}/4$ 마이크로스트립 공진기를 이용한 것보다 위상잡음 특성이 96.5dB 정도 개선되었다.

평면형 구조의 분리형 링 공진기를 이용한 전압제어 발진기 구현 (Implementation of Voltage Controlled Oscillator Using Planar Structure Split Ring Resonator (SRR))

  • 김기래
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.1538-1543
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    • 2013
  • 평면형 마이크로스트립 공진기를 이용한 고주파 발진기의 단점인 위상잡음 특성을 개선하기 위해 본 논문에서는 분리형 링 공진기를 제안하였다. 제안된 공진기를 이용하여 위상잡음 특성 개선 효과를 나타내기 위해 발진기를 설계하여, 5.8GHz 기본 주파수에서 7.22dBm의 출력과 -83.5 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 이것은 ${\lambda}/4$ 마이크로스트립 공진기를 이용한 발진기와 비교하여 위상잡음 특성이 9.7dB 정도 개선되었다. 다음은 제안된 공진기에 버랙터다이오드를 추가하여 전압제어발진기를 구현하였다. 발진기의 특성은 최소 5.833 GHz에서 최대 5.845 GHz 까지 125 MHz 정도의 튜닝범위를 가지고, -118~-115.5 dBc/Hz@100 KHz의 위상잡음 특성을 갖는다. 본 논문의 발진기는 평면형 구조로 쉬운 작업공정과 소형화 특성 때문에 MIC 또는 MMIC 분야의 설계에 응용될 수 있을 것이다.

이차원 슬롯라인 결합을 이용한 이차원 능동 위상배열 안테나에 관한 연구 (A study of a planar active phased array antenna using two-dimensionally coupled slot-lines)

  • 이태윤;김준모;윤영중
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권8호
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    • pp.1963-1970
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    • 1998
  • 본 논문에서는 위상천이가 없이 발진기간의 결합을 통해 빔을 주사하는 이차원 발진기형 능동 위상배열 안테나의 결합소자로 이차원 슬롯라인 결합구조를 제안하여 실험을 통해 그 특성을 고찰하였다. 제안된 이차원 슬롯라인 결합구조는 방사소자인 마이크로스트립 패치 안테나의 E-면과 H-면을 각각 결합하기 위하여 방사소자의 뒷면인 접지면에 $|{=}|$ 형태의 슬롯라인으로 구성되어졌으며, 슬롯라인의 폭, 실이 그리고 개수등에 의한 결합정도를 조사하여 최적의 결합구조를 제안하고 이를 $2{\times}5$ 소자 배열 안테나에 적용하여 실험하였다. 실험을 통하여, 2개의 소자가 배열된 H-면은 빔폭이 약 $42^{\circ}$이고 5개의 소자가 배열된 E-면은 빔폭이 약 $15^{\circ}$이며, 빔이 브로드사이드로부터 $-20^{\circ}$에서 $15^{\circ}$까지 주사함을 확인하였다. 따라서, 이차원 슬롯라인 결합을 이용한 발진기형 능동 위상배열 안테나가 실제로 이차원 평면배열 안테나로의 응용이 가능하다는 것을 알 수 있다.

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결합 C형 공진기를 이용한 X-대역 발진기의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Oscillator for X-band with Coupled C type Resonator)

  • 김종화;김기래
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.359-365
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    • 2016
  • 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.

마이크로스트립 분리형 링 공진기를 이용한 RF 발진기 구현 (Implementation of RF Oscillator Using Microstrip Split Ring Resonator (SRR))

  • 김기래
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.273-279
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    • 2013
  • 평면형 마이크로스트립 공진기를 이용한 고주파 발진기의 단점인 위상잡음 특성을 개선하기 위해 본 논문에서는 분리형 링 공진기를 제안하고, 이것을 이용하여 위상잡음 특성이 개선된 5.8GHz 대역의 발진기를 설계, 구현하였다. 발진기의 특성은 5.8GHz 기본 주파수에서 7.22dBm의 출력과 -83.5 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 이것은 ${\lambda}$/4 마이크로스트립 공진기를 이용한 것보다 위상잡음 특성이 9.7dB 정도 개선되었다. 제안된 공진기의 구조적 장점은 공진기의 갭 사이에 버랙터 다이오드 실장이 용이하여 전압으로 공진기의 발진주파수를 가변할 수 있기 때문에 VCO의 설계가 가능하다. 본 논문의 발진기는 평면형 구조로 쉬운 작업공정과 소형화 특성 때문에 MIC 또는 MMIC 분야의 발진기 설계에 응용될 수 있을 것이다.

접지된 결합 C형 공진기를 이용한 X대역 전압제어 발진기 설계 및 구현 (Design and Implementation of VCO for X-band with Shorted Coupled C type Resonator)

  • 김종화;김기래
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.539-545
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    • 2016
  • 본 논문에서는 평면형 마이크로스트립 공진기를 이용한 고주파 발진기의 단점인 위상잡음 특성을 개선하기 위해 접지된 결합 C형 공진기를 제안하였다. 제안된 공진기를 이용하여 위상잡음 특성 개선 효과를 나타내기 위해 발진기를 설계하여, 9.8 GHz 기본 주파수에서 4.87dBm의 출력과 -84.7 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 다음은 제안된 공진기에 버랙터다이오드를 추가하여 전압 제어발진기를 구현하였다. 전압 제어발진기의 특성은 최소 9.7807 GHz에서 최대 9.8145 GHz까지 33.8 MHz 정도의 튜닝범위를 가지고, -115~-112.5 dBc/Hz@100kHz의 위상잡음 특성을 갖는다. 본 논문의 발진기는 평면형 구조로 쉬운 작업공정과 소형화 특성 때문에 MIC 또는 MMIC 분야의 설계에 응용될 수 있을 것이다.