처프 대역 확산 시스템에서 코드화된 단일 선형 처프 기반의 통신 유사 재밍 기법

김병성(Byung-Seong Kim),김관수(Kwan-Soo Kim),신요안(Yoan Shin) 대한전기학회 2020 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2020 No.10

처프 대역 확산 시스템에서 단일 선형 처프 기반 통신 유사 재밍 기법의 성능 비교 분석

김병성(Byung-Seong Kim),신요안(Yoan Shin) 한국통신학회 2021 韓國通信學會論文誌 Vol.46 No.4

SWMM을 이용한 저영향개발 기법의 물순환 개선에 관한 연구

김병성(Kim, Byung Sung),이상진(Lee, Sang Jin),서인석(Seo, In Seok),신강욱(Shin, Gang Wook),김성수(Kim, Seong Su) 대한토목학회 2020 대한토목학회 학술대회 Vol.2020 No.10

토지이용면적을 고려한 LID 규모 산정 및 우수저류지 적용에 따른 유출저감 연구

김병성(Kim, Byung Sung),김재문(Kim, Jea Moon),김성수(Kim, Seong Su),신강욱(Shin, Gang Wook),이상진(Lee, Sang Jin) 대한토목학회 2021 대한토목학회논문집 Vol.41 No.3

전 지구적으로 기후변화 및 도시화로 인해 도시지역에서 물순환 건전성에 대한 문제가 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 LID 기법 연구 및 개발사업 시 도입이 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 LID 기법의 효율성을 검증하기 위해 많이 사용되고 있는 SWMM 모형을 이용하여 부산광역시 내 신도시의 일부지역을 구축하고, 빗물관리 목표량 산정 및 LID 규모 산정방법 제시를 통해 도시 물순환 효율성을 극대화하는 방안을 제시하고자 한다. 또한, 도시개발 사업 시 대상지 면적 대비 개발이 많이 일어나는 경우 우수저류지를 이용한 유출저감 효율성을 분석하였다. 소유역별로 맞춤형 LID 규모를 산정하여 LID 적용 후 유출량과 첨두유출량은 각각 86.8 %, 69.5 %의 저감효과가 나타났으며, 우수저류지의 적용에 따라 0.5 m³/s에서 4.9 m³/s의 첨두유출량 저감효과 및 8분에서 10분가량의 지체시간 지연효과가 나타났다. Globally, due to climate change and urbanization, problems with water cycle destruction in urban areas frequently occur. In order to solve this problem, LID technique is being actively conducted the application in urban and research. In this study, some areas of the new city located in Busan was constructed using a widely used SWMM model to verify the effectiveness of the LID technique. This is to present a plan to maximize the efficiency of urban water cycle of the stormwater management target figure and the LID scale calculation method. In addition, the efficiency of runoff reduction using stormwater storage basin was analyzed in urban development projects. By calculating the scale of customized LID for each sub basin, the amount of runoff and peak runoff after LID application was reduced by 86.8 % and 69.5 %, respectively. Depending on the application of the stormwater storage basin, the reduction effect of peak runoff from 0.5 m³/s to 4.9 m³/s and delay effect of 8 minutes to 10 minutes was shown.

혼 안테나를 구동하는 FR-4 상의 77 ㎓ 레이다 트랜시버

김준성(Jun-Seong Kim),김현진(Hyun-Jin Kim),송림(Reem Song),김병성(Byung-Sung Kim) 한국전자파학회 2020 한국전자파학회논문지 Vol.31 No.11

본 논문에서는 혼안테나를 구동하는 FR-4 기판상에 구현한 77 ㎓ 레이다 트랜시버를 제안한다. 능동 소자는 자체 제작한 칩상 급전기 내장형 송, 수신칩을 사용하였으며, 종래의 금속 캐버티 패키징 대신 3장의 FR-4 기판을 적층하여 캐버티와 개구면을 형성하여 WR-10 혼 안테나를 구동할 수 있는 레이다 모듈을 구현하였다. FR-4 패키징에 대한 3-D 전자기 시뮬레이션 결과, 75~80 ㎓에서 칩에서 도파관 개구면까지 삽입손실은 1.62 ㏈, 도파관 개구면에서 반사 손실은 −10 ㏈ 이하임을 확인했다. 24 ㏈i 이득의 혼 안테나를 장착하여 전방 81 m에 위치한 중형차를 탐지한 결과, SNR 28 ㏈임을 확인했다. 제안한 레이다 트랜시버는 총 371 ㎽의 DC 전력을 소모하고, 사이즈는 50 ㎜×80 ㎜×4.2 ㎜이다. In this study, we propose a 77 ㎓ radar transceiver implemented on an FR-4 substrate driving a horn antenna. The self-developed CMOS transmitter and receiver chips with on-chip feeders are used as active components. Instead of conventional metal cavity packaging, three FR-4 substrates were stacked to form a cavity and aperture to drive the WR-10 horn antenna. Three-dimensional electromagnetic simulation for FR-4 packaging confirms that the insertion loss from the chip to the waveguide aperture was 1.62 ㏈ and the return loss from the waveguide aperture was less than −10 ㏈ from 75 to 80 ㎓. With a horn antenna of 24 ㏈i gain, a medium-sized vehicle located 81 m in front was detected, and the measured SNR was 28 ㏈. The proposed radar transceiver consumes a total of 371 ㎽ DC power, and its size is 50 ㎜×80 ㎜×4.2 ㎜.

0.13㎛ RF CMOS 공정용 스케일러블 인덕터 모델링

김성균(Seong-Kyun Kim),안성준(Sung-Joon Ahn),김병성(Byung-Sung Kim) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.46 No.1

본 논문에서는 RF 집적회로 설계를 위한 0.13㎛ RF CMOS용 인덕터 라이브러리를 개발하였다. 스케일러블 모델링을 위해 선폭, 회전수, 내경을 조절하여 다수의 인덕터 패턴을 제작하고, 정확한 패드 효과 보상을 위해 급전 구조를 최적화하였다. 제작된 패턴의 S-파라미터 측정 데이터를 이용하여 각 소자별로 이중-π 등가회로 소자값을 추출한 뒤 이 값들을 인덕터의 물리적 설계 변수의 함수로 표현하는 스케일러블 모델링을 수행하였다. 개발된 라이브러리는 표준(standard) 구조와 대칭(symmetric) 구조를 가지는 두 종류의 스케일러블 인덕터 모델을 제공하며, 모델 유효 주파수는 30GHz 또는 자기공진주파수까지이다. 표준구조 인덕터의 경우 0.12~10.7nH의 인덕턴스를, 대칭구조 인덕터의 경우는 0.08~13.6nH의 인덕턴스를 갖는다. 본 연구를 통해 최종적으로 10%이하의 오차를 가지는 RF CMOS용 인덕터 라이브러리를 완성하였다. This paper presents scalable modeling of spiral inductors for RFIC design based on 0.13㎛ RF CMOS process. For scalable modeling, several inductor patterns are designed and fabricated with variations of width, number of turns and inner radius. Feeding structures are optimized for accurate de-embedding of pad effects. After measuring the S parameters of the fabricated patterns, double-π equivalent circuit parameters are extracted for each device and their geometrical dependences are modeled as scalable functions. The inductor library provides two types of models including standard and symmetric inductors. Standard and symmetric inductors have the range of 0.12~10.7nH and 0.08~13.6nH respectively. The models are valid up to 30GHz or self-resonance frequency. Through this research, a scalable inductor library with an error rate below 10% is developed for 0.13㎛ RF CMOS process.

능동 고조파 결합을 이용한 SiGe HBT 4위상 전압제어발진기

문성모(Seong-Mo Moon),김병성(Byung-Sung Kim),주재홍(Jae-Hong Joo),이문규(Moon-Que Lee) 대한전기학회 2004 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2004 No.7

소스 궤환 저항을 이용한 직교 신호 발생 CMOS 전압제어 발진기 설계

문성모,이문규,김병성,Moon Seong-Mo,Lee Moon-Que,Kim Byung-Sung 한국전자파학회 2004 한국전자파학회논문지 Vol.15 No.12

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. A new schematic of quadrature voltage controlled oscillator(QVCO) is designed and fabricated. To obtain quadrature characteristic and low phase noise simultaneously, two differential VCOs are forced to un in quadrature mode by using coupling amplifier with a source degeneration resistor, which is optimized to obtain quadrature accuracy with minimum phase noise degradation. The designed QVCO was fabricated in standard CMOS technology. The measured performance showed the phase noise of below -120 dBc/Hz at 1 MHEz frequency offset, tuning bandwidth of 210 MHz from 2.34 GHz to 2.55 GHz with a tuning voltage varying form 0 to 1.8 V Quadrature error of 0.5 degree and amplitude error of 0.2 dB was measured with conjunction with low-lF mixer. The fabricated QVCO requires 19 mA including 5 mA in the VCO core part fiom a 1.8 V supply.

스테레오 비전 센서와 레이다 센서 융합을 이용한 표적 탐지

김준성(Jun-Seong Kim),박완희(Wan-Hui Park),윤평화(Pyoung-Hwa Yoon),김병성(Byung-Sung Kim),송림(Reem Song) 한국전자파학회 2020 한국전자파학회논문지 Vol.31 No.11

지능형 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System: ADAS)이 광범위하게 도입되면서 스테레오 카메라를 이용한 물체 감지 및 거리 측정이 필수가 되고 있다. 하지만 스테레오 카메라는 물체와의 거리가 멀어질수록 측정 거리오차가 커지는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 77 ㎓ 단일채널 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이다와 비전 센서의 융합시스템을 개발하고, 카메라로 얻은 거리정보를 레이다로 보완하는 표적 매칭 알고리즘을 제안한다. 아울러 역으로 이용하여 영상 데이터를 이용, 단일채널 레이다로는 얻을 수 없는 도래 각 정보를 획득할 수 있음을 보였다. 실험을 통하여 본 시스템과 알고리즘의 타당성을 입증하였다. Stereo cameras have been widely employed for object and range detection in vehicular advanced driver assistance systems. However, camera sensors generally suffer from a lack of accuracy in terms of range detection when targets are further away from the sensors. In this study we present a fusion system composed of a 77 GHz frequency modulated continuous wave (FMCW) radar and a stereo camera, in which range information obtained by the camera is corrected by the radar data, a technique named target matching algorithm. Alternatively, the radar fed by the vision data can be equipped with the direction of arrival information that is not feasible with a single-channel FMCW radar. The measurement shows that the proposed technique is valid and effective.

65 ㎚ CMOS 공정을 이용한 W-대역 전력증폭기 설계

김준성(Jun-Seong Kim),권오윤(Oh-yun Kwon),송림(Reem Song),김병성(Byung-Sung Kim) 한국전자파학회 2016 한국전자파학회논문지 Vol.27 No.3

본 논문에서는 차량 충돌 방지 장거리 레이더(Long Range Radar: LRR)을 위한 77 GHz 전력증폭기를 65 ㎚ CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 제안한 회로는 3단 차동 전력증폭기로 공통 소스 구조와 트랜스포머를 사용했다. 측정결과로 77 ㎓에서 18.7 ㏈의 전압 이득과 13 GHz의 3 ㏈ 대역폭을 얻었다. 측정된 최대 출력 전력은 10.2 ㏈m, 입력 P1㏈는 —12 ㏈m, 출력 P1㏈는 5.7 ㏈m이며, 측정된 최대 전력 효율은 7.2 %이다. 본 전력증폭기는 1.2 V의 공급전원으로부터 140.4 ㎽의 DC 전력을 소모한다. In this paper, we propose 77 GHz power amplifier for long range automotive collision avoidance radar using 65 ㎚ CMOS process. The proposed circuit has a 3-stage single power amplifier which includes common source structure and transformer. The measurement results show 18.7 ㏈ maximum voltage gain at 13 ㎓ 3 dB bandwidth. The measured maximum output power is 10.2 ㏈m, input P1㏈ is —12 ㏈m, output P1㏈ is 5.7 ㏈m, and maximum power add efficiency is 7.2 %. The power amplifier consumes 140.4 ㎽ DC power from 1.2 V supply voltage.