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바렉터 다이오드를 이용하지 않은 광대역 Push-Push 전압제어 발진기
이문규,문성모,민상보,Lee Moon-Que,Moon Seong-Mo,Min Sangbo 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.4
본 논문에서는 저가형 구조에 이용 가능한 X-band 대역의 push-push형 VCO를 제안하였다. 제작된 push-push형 발진기는 부가적인 바렉터 다이오드를 사용하지 않고, 컬렉터 바이어스를 가변하여 X-band에서 넓은 주파수 가변을 얻었다. 측정 결과 컬렉터 바이어스 전압을 $4\~9V$ 가변하였을 때 $10.9\cal{GHz}\~11.8\cal{GHz}$의 $900\cal{MHz}$의 주파수 가변, $-30\;\cal{dBc}$ 이하의 우수한 $f_0$ 억압 특성, $-115\;\cal{dBc/Hz}\;@\;1\;\cal{MHz}$의 위상 잡음 특성을 가졌다. An X-band push-push VCO for low cost applications is proposed. The designed push-push oscillator achieves a wide tuning range in the X-band by the collector bias tuning instead of extra varactor diodes. The measurement shows a wide tuning bandwidth of $900\;\cal{MHz}\;from\;10.9\;\cal{GHz}\;to\;11.8\;\cal{GHz}$ with a drain bias voltage varying from 4 to 9 V, excellent fudamental suppression of $-30\;\cal{dBc}$ and good phase noise of $-115\;\cal{dBc/Hz}\;@\;1\;\cal{MHz}$ offset.
짧은 결합길이를 갖는 초소형 발룬 및 이를 응용한 평형 필터 설계
李文揆(Moon-Que Lee) 대한전기학회 2006 전기학회논문지C Vol.55 No.4
A distributed balun such as Marchand balun typically shows good phase and amplitude balances, but its size is somewhat large especially in lower frequency band. In contrast, a lumped balun has compact size but its performance is not good compared with that of a distributed one. In this paper the distributed-coupled line can be reduced effectively by using the lumped-distributed implementation. Designed balun has two coupled line of each λ/72 and shows magnitude balance of 0.05 ㏈, phase balance of 0.7° in passband. Balanced-type filter is designed using balun and it has insertion loss of 8 ㏈, return loss of 7 ㏈, magnitude balance of 0.2 ㏈, and phase balance of 1.2° in passband.
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.
CMOS 기반 BPSK 수신기와 반사형 위상 천이기를 이용한 QPSK 복조기 설계
문성모(Seong-Mo Moon),박동훈(Donghoon Park),유종원(Jong-Won Yu),이문규(Moon-Que Lee) 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.8
본 논문에서는 일반적인 six-port 수신기의 한 구성 성분인 BPSK 수신기와 반사형 위상 천이기를 이용하여 QPSK 신호를 복조하는 방법을 제안, 검증하고자 한다. 기존의 일반적인 곱셈 혼합 방식이나 덧셈 혼합 방식의 I/Q 복조기는 혼합기부터 parallel-to-serial 변환기까지 I/Q 경로가 분리되어 있다. 본 논문에서는 I/Q baseband 신호경로의 분리가 없는 새로운 I/Q 복조기를 제안한다. 이는 일반적인 수신기에 비하여 baseband 경로의 회로 크기와 전력 소모를 반으로 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 데이터 복조 후 parallel-to-serial 변환기가 사용될 필요가 없다. 설계된 복조기 모듈은 L-band 반송파 주파수의 데이터 율 20 Mbps까지의 QPSK 변조 신호를 성공적으로 복조하였다. We propose and demonstrate an I/Q demodulator using four-port BPSK demodulator base on additive mixing and reflection-type phase shifter using hybrid technique. Previously, the conventional I/Q demodulator base on multiplicative or additive mixing method divides I/Q signal path from mixer to parallel-to-serial converter. In this paper, we propose new I/Q demodulator without dividing I/Q baseband signal path. The proposed schematic requires half size in implementation and half power consumption in baseband path compared with the conventional receiver. Also, the proposed receiver eliminates parallel-to-serial converter after data decoding. The proposed circuit has been successfully demodulated a QPSK signal with the L-band carrier frequency and 20 Mbps data rate.
Design and Fabrication of 26.4 GHz Local Oscillator for Satellite Payload
신동환,류근관,장동필,이문규,염인복,오승엽,Shin Dong-Hwan,Ryu Keun-Kwan,Chang Dong-Pil,Lee Moon-Que,Yom In-Bok,Oh Seung-Hyeub The Korean Institute of Communications and Informa 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.2A
본 논문에서는 위성 탑재체용 26.4 GHz 국부 발진기를 설계 제작하였다. 제작된 발진기는 고안정도와 고신뢰도를 갖는 기본 주파수 발생부와 기본 주파수 발생부로부터 생성된 8.8 GHz의 신호를 3체배하여 26.4 GHz의 최종 발진 주파수를 만들어내는 주파수 체배부로 구성되어 있다. 기본 주파수 발생부는 샘플링 위상비교기(Sampling Phase Detector)를 이용한 위상 고정 방식의 발진기로 구성하였으며 고안정도를 갖는 OCXO를 기준 주파수원으로 사용하였다. 주파수 체배부는 자체 설계한 MMIC 3체배기와 증폭기를 이용하여 크기와 무게를 줄일 수 있었다. 개발된 국부 발진기는 +11 dBm 이상의 출력 전력과 10 kHz와 100 kHz의 오프셋 주파수에서 각각 -96 dBc/Hz와 -105 dBc/Hz의 위상 잡음 특성을 나타내며, 설계 요구규격을 모두 만족한다. A 26.4 GHz phase locked oscillator(PLO) for communication satellite transponder is developed. The PLO consists of fundamental frequency generation module(FFGM) and frequency multiplication part(FMP). The signal of 26.4 GHz is generated through frequency tripling process of 8.8 GHz fundamental frequency. Phase locking technique using sampling phase detector(SPD) is adopted to design the FFGM. The MMIC tripler and amplifier are also designed for the reduction of the size and mass of FMP. The phase noise characteristics are exhibited as -96 dBc/Hz at 10 tHz offset frequency and -105 dBc/Hz at 100 kHz offset frequency, respectively, with the output power over 11 dBm. All performance parameters are complied with the design requirements.
위성통신용 MSM을 위한 흡수형 SPST MMIC 스위치의 설계 및 제작
염인복,류근관,신동환,이문규,오일덕,오승엽,Yom In-Bok,Ryu Keun-Kwan,Shin Dong-Hwan,Lee Moon-Que,Oh Il-Duck,Oh Seung-Hyeub 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.10
위성통신 시스템의 초고주파 스위치 메트릭스(MSM)를 위한 MMIC 스위치 칩을 InGaAs/GaAs p-HEMT 공정을 이용하여 설계 및 제작하였다. MMIC 스위치는 on과 off상태에서 우수한 입출력 반사계수를 위해 흡수형으로 설계되었다. 또한, 스위치 칩의 크기를 줄이기 위해 MIM 커패시터와 spiral 인덕터의 집중소자를 이용하여 3 GHz 대역에서의 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 구현하였다. 설계된 MMIC 스위치는 $3.2\~3.6\;GHz$ 대역에서 사용할 수 있으며 $1.6\;mm{\times}1.3\;mm$의 칩 크기를 갖는다. On-wafer 측정 결과, 2 dB 이하의 삽입 손실과 56.8 dB 이상의 격리도 특성을 나타내었다. 이와 같은 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 잘 일치하는 것이다. A MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) switch chip using InGaAs/GaAs p-HEMT process has been designed for MSM(Microwave Switch Matrix) of satellite communication system. An absorptive type MMIC switch is adopted for good reflection coefficients performances of input and output ports at both on and off states. And, a quarter wavelength impedance transformer is realized with lumped elements of MIM capacitor and spiral inductor for 3 GHz band to reduce the chip size. This MMIC switch covers the frequency range of $3.2\~3.6\;GHz$. According to the on-wafer measurement, the fabricated MMIC switch with miniature size of $1.6\;mm{\times}1.3\;mm$ demonstrates insertion loss below 2 dB and isolation above 56.8 dB, and the performance coincides with simulation results.