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X-대역 SiGe HBT MMIC 이중 평형형 상향 주파수 혼합기 개발
채규성,서정욱,김창우 경희-다반 ASIC 설계교육센터 2005 경희-다반 ASIC센터 논문집 Vol.6 No.-
SiGe HBT를 이용하여 X-band에 적용할 수 있는 두가지 형태의 상향 주파수 혼합기를 설계 및 제작하였다. 상향 주파수 혼합기는 Gilbert-cell 구조를 이용하여 LO 및 IF balun을 포함한 이중 평형형 형태로 설계하였으며, 일반적인 Gilbert-cell 구조와 선형성 향상을 위한 degeneration resistor를 삽입한 두가지 형태의 IC를 설계 및 제작하였다. 제작된 이중 평형형 상향 주파수 혼합기는 degeneration resistor를 삽입한 경우,0 to RF 변환 특성 측정 결과, 8.0 GHz의 -5 dBm LO 신호 및 100 MHz IG 신호 입력시, 10.5 dB의 IF to RF 선형 변환 이득과 -10.5 dBm의 Pl-dB RF 출력 전력을 나타내었다. 또한 일반적인 Gilbert-cell 구조를 이용한 상향 주파수 혼합기는, IF to RF 변환 특성 측정 결과, 8.0 GHz의 -5 dBm LO 신호 및 100 MHz IF 신호 입력시, 15.8 dB의 IF to RF 선형 변환 이득과 -14.5 dHm의 P_(1-dB) RF 출력 전력을 나타내었다. 따라서, degeneration resistor를 이용한 이중 평형형 상향 주파수 혼합기가 약 4 dBm의 선형성 개선 효과를 나타내었다.
마이크로파 이중 평형형 UP-Converter의 선형성 연구
채규성,김창우 경희대학교 레이저공학연구소 2006 레이저공학 Vol.17 No.-
Two types of SiGe HBT MMIC double balanced frequency up-converter have been fabricated to compare linearity improvement : one using a gilbert-cell configuration with an emitter degeneration resistor and the other using a conventional gilbert-cell configuration. The frequency up-converter chips were fabricated using STMicroelectronics' 0.35 ㎛ Si-BiCMOS process. The frequency up-converter with an emitter degeneration resistor produces a P_(1-dB) of -10.5 dBm with a conversion gain of 10.5 dB, while the frequency up-converter without same resistor produces a P_(1-dB) of -14.7 dBm with a conversion gain of 16.3 dB. The frequency up-converter with a emitter degeneration resistor exhibits higher linearity than the conventional one.
A SiGe HBT Variable Gain Driver Amplifier for 5-GHz Applications
채규성,김창우,Chae Kyu-Sung,Kim Chang-Woo The Korea Institute of Information and Commucation 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.3A
A monolithic SiGe HBT variable gain driver amplifier(VGDA) with high dB-linear gain control and high linearity has been developed as a driver amplifier with ground-shielded microstrip lines for 5-GHz transmitters. The VGDA consists of three blocks such as the cascode gain-control stage, fixed-gain output stage, and voltage control block. The circuit elements were optimized by using the Agilent Technologies' ADSs. The VGDA was implemented in STMicroelectronics' 0.35${\mu}m$ Si-BiCMOS process. The VGDA exhibits a dynamic gain control range of 34 dB with the control voltage range from 0 to 2.3 V in 5.15-5.35 GHz band. At 5.15 GHz, maximum gain and attenuation are 10.5 dB and -23.6 dB, respectively. The amplifier also produces a 1-dB gain-compression output power of -3 dBm and output third-order intercept point of 7.5 dBm. Input/output voltage standing wave ratios of the VGDA keep low and constant despite change in the gain-control voltage.
Feedforward 구조를 이용한 광대역 SiGe HBT 가변 이득 증폭키의 설계 및 제작
채규성,김창우,Chae, Kyu-Sung,Kim, Chang-Woo 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.5A
피드포워드 방식을 이용하여 광대역, 선형 이득 제어 특성을 갖는 SiGe HBT 가변 이득 증폭기를 설계 및 제작하였다. 가변 이득 증폭기는 능동 발룬, 차동형 주 증폭기, 피드포워드 블록, 전압 조절부로 구성 되었으며, 주 증폭기와 피드포워드 블록의 신호가 역위상으로 상쇄되어 광대역의 선형 이득 제어가 가능하도록 각 부분을 최적화 시켰다. 설계된 가변 이득 증폭기는 STMicroelectronics사(社)의 0.35 ${\mu}m$ Si-BiCMOS 공정을 이용하여 제작하였다. 제작 및 측정 결과, 피드포워드 방식의 가변 이득 증폭기는 4 GHz($4\;GHZ{\sim}8\;GHz$)의 광대역 특성을 나타내었다. 또한, 제작된 가변 이득 증폭기는 6 GHz에서 9.3 dB의 최대 이득과 0.6 - 2.6 V의 조절 전압 인가시 19.6 dB의 이득 조절 범위 특성을 나타내었으며, 8 GHz에서 -3 dBm의 출력 전력 특성을 각각 나타내었다. Broadband monolithic SiGe HBT variable gain amplifier with a feedforward configuration have been newly developed to improve bandwidth and dB-linearly controlled gain characteristics. The VGA has been implemented in a $0.35-{\mu}m$ BiCMOS process. The VGA achieves a dynamic gain-control range of 19.6 dB and a 3-dB bandwidth of 4 GHz ($4{\sim}8\;GHz$) with the control-voltage range from 0.6 to 2.6 V. The VGA produces a maximum gain of 9.3 dB at 6 GHz and a output power of -3 dBm at 8 GHz.