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위상잡음 개선을 위한 이중 제어 광대역 전압제어 발진기
최진태(Jintae Choi),최승진(Seungjin Choi),고민호(Minho Go),하진혁(Jinhyeok Ha),서철헌(ChulHun Seo),이문규(Moon-Que Lee) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.10
본 논문에서는 낮은 위상잡음 특성을 얻기 위해 이중 제어구조를 갖는 광대역 전압제어 발진기를 제안한다. 제안된 광대역 전압제어 발진기회로는 Si-BJT의 베이스측과 에미터측에 각각 분리된 바랙터 튜닝 포트를 갖는다. 두 개의 바랙터 다이오드 회로들은 특정 발진주파수에서 최적의 위상잡음을 얻기 위해 독립적으로 제어된다. 개발된 전압제어 발진기는 2.0~3.8 GHz의 약 1.8 GHz의 대역폭을 가진다. 기존의 단일 전압제어 발진기와 비교하여 제안한 회로는 최대 13.37 dB까지 개선된 위상잡음 특성을 얻을 수 있다. In this paper, a wideband oscillator with dual control ports is proposed in order to obtain low phase noise characteristic. The proposed wideband oscillation schematic has the separated two varactor tuning ports; one varactor tuning circuit at the base port of the Si-BJT and the other tuning circuit at the emitter. Two varactor diode circuits can be controlled independently to obtain the lowest phase noise at the specific oscillation frequency. The designed voltage controlled oscillator has the oscillation range of 1.8 GHz band over 2.0 to 3.8 GHz. The measurement shows that the phase noise characteristic of the proposed schematic can be improved by 13.37 dB compared with that of conventional VCO with single tuning port.
임태흥(Tae Heung Lim),왕성식(Sungsik Wang),고진원(Jinwon Ko),고민호(Minho Go),서철헌(ChulHun Seo),추호성(Hosung Choo) 대한전자공학회 2019 전자공학회논문지 Vol.56 No.1
본 논문에서는 AREPS(Advanced Refractive Effects Prediction System) 시뮬레이션을 사용하여 공대공 AESA 레이다 전파특성 및 표적 탐지를 위한 경로손실 값을 분석하였다. 국내 도심 지역의 지형 정보를 반영하고 실측 대기 특성을 기반으로 한 trilinear 수정 대기 굴절률을 모델링하여, normal, surface duct, elevated duct, combined atmospheric condition 대기에 대한 네 가지 시나리오를 설정하였다. 또한, zx-plane에서 4.4°의 HPBW와 35.7dB의 SLL을 가지는 AESA 레이다 배열안테나의 방사패턴을 적용하여 네 가지 시나리오에 따른 경로손실 값을 도출하였다. 고도 5000 m에 위치시킨 AESA 레이다를 전면 방향으로 조향 하였을 때, combined condition에서 150 km 거리의 경로 손실 값이 171 dB로 계산되어 전면방향으로 표적 탐지 성능이 저하되는 결과를 확인하였다. Combined atmospheric condition의 대기 상태에서 trap의 높이와 두께를 변화시키며 고도 5000 m의 전면방향 표적 위치에 대한 경로손실을 분석하였으며, trap이 발생한 높이 h2가 AESA 레이다 위치와 유사한 4800 m부터 5200 m까지 위치할 때 표적탐지 성능이 많이 열화되는 것을 확인하였다. In this paper, we analyzed the radar wave propagation characteristics for air-to-air AESA radars and calculated the path loss for estimating target detection performance using Advanced Refractive Effects Prediction System (AREPS) simulation software. Four atmospheric scenarios of normal, surface duct, elevated duct, and combined atmospheric conditions were set up by using the trilinear modified refractivity model, including the terrain data of the urban area of Korea. In addition, we applied the radiation pattern of the AESA radar array antenna with HPBW of 4.4° and SLL of 35.7 dB in zx-plane to the path loss simulations with four atmospheric scenarios. When AESA radar located at a height of 5000 m is steered to the bore-sight direction, the path loss of 171 dB is obtained at a distance of 150 km in the combined atmospheric condition, which indicates that the target detection performance in the bore-sight direction may be degraded. In the combined atmospheric condition, the path losses according to the variation of the trap height and thickness were obtained when the target was located at the height of 5000 m. It is found that the target detection performance is drastically deteriorated when the height h2 resides between 4800 m and 5200 m, where the trap height is similar to the AESA radar altitude.
A Design of Double-tuned Voltage Control Oscillator using Reconfigurable Negative Inductance
Ngoc Duc Au(오녹덕),Hyungseok Nam(남형석),Duy Ninh Dang(당두이닌),Seunghun Lee(이승훈),Minho Go(고민호),Chulhun Seo(서철헌) 대한전자공학회 2020 전자공학회논문지 Vol.57 No.11
본 논문에서는 Non-Foster 이론을 이용한 재구성 가능한 음의 인덕턴스 회로 설계를 통해 이중 튜닝 범위를 갖는 전압 제어 발진기를 제안한다. 음의 군지연 네트워크와 유한 무부하 Q 음의 인덕터의 저항 분석을 통해 인덕턴스 회로의 음의 임피던스를 결정한다. 또한 두 개의 음의 군지연 단위 셀 중간에 있는 HJ FET의 바이어스 전압을 조정하여 발진 주파수 대역을 변경한다. 재구성 가능한 음의 인덕턴스 회로의 음의 인덕턴스 값을 튜닝하고 전압 제어 발진기의 피드백 루프에 있는 기존 LC탱크 공진기와 직렬로 연결한다. 제안된 구조를 이용한 시뮬레이션 결과는 1.567 ㎓∼2.169 ㎓, 2.022 ㎓∼2.797 ㎓의 이중 주파수 대역을 가지고 음의 인덕턴스 값은 각각 -5.4 nH와 -6.31 nH이다. By utilizing the non-Foster theory for reconfigurable negative inductance circuit (RNIC) design, a double-tuned frequency band of voltage control oscillator (VCO) is proposed in this paper. From the analysis between negative group delay network (NGD) and resistance of a finite unload Q negative inductors, the negative impedance of inductance circuit is determined. Furthermore, to switch oscillation frequency band, bias voltage of HJ FET in the middle of two NGD unit cells is adjusted to tune negative inductance value of RNIC, while it is placed in series with conventional LC tank resonator at the feedback loop of VCO. The simulated dual frequency ranges are from 1.567 to 2.169 ㎓, and from 2.022 to 2.797 ㎓ when negative inductance are -5.45 nH and -6.31 nH, respectively.
능동필터를 이용한 빠른 Lock Time을 갖는 PLL
남형석(Hyungseok Nam),오녹덕(Ngoc Duc Au),당두이닌(Duy Ninh Dang),이문규(Moongyu Lee),이승훈(Seunghun Lee),고민호(Minho Go),서철헌(Chulhun Seo) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.10
본 논문은 레이다 어플리케이션 개발 및 무선 통신 시스템에 따른 빠른 주파수 호핑 요구사항에 의하여, 능동필터를 이용한 빠른 Lock Time을 갖는 PLL(Phase Locked Loop) 회로를 제안한다. 수동필터를 사용하여 설계하는 PLL이 아닌 능동필터를 사용하여 기준 주파수(Reference Frequency) 25MHz, 출력 주파수 1.2GHz에서 10μs의 빠른 Lock Time을 갖는 PLL을 설계하여, Lock Time 및 위상잡음(Phase Noise)을 효과적으로 줄였다. 또한 ADIsimPLL 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 능동필터를 이용한 PLL의 동작을 검증하였다. In this paper, we present a phase locked loop circuit for radar application development requiring frequency hopping which has fast lock time by using an active filter. The proposed phase locked loop design has 10μs lock time and 1.2GHz output frequency with 25MHz reference frequency. The phased locked loop has a faster lock time than the general passive filter that represents an effective lock time reduction. Simulation results confirmed that the phase locked loop has improved lock time by applying active loop filter technique compared with passive loop filter.