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An Efficient Cross-Correlation Method for a Digital Phase Noise Measurement System
염경환,노진성 한국전자파학회 2022 Journal of Electromagnetic Engineering and Science Vol.22 No.6
In this paper, we propose a digital phase noise measurement using a 10-bit digital oscilloscope MXR608A from Keysight Technologies. The digital oscilloscope’s four channel data are used for digital phase noise measurement: two channels are assigned for the equally divided SUT (source under test), while the other two are assigned for the equally divided reference signals. First, we propose a cross correlation method to identify the phase noises added by the ADCs in the digital oscilloscope from the measured phase noises. Then, we propose a novel cross correlation method to extract the SUT phase noise. The cross-correlation output of the proposed method yields only the SUT phase noise and does not contain the reference signal phase noise unlike the traditional method. The proposed method was applied to measure the phase noises of the two SUTs, Keysight’s synthesized signal generator E8257D and function generator 33600A. The measured phase noises of the two SUTs were compared and found to show remarkable agreements with those measured using Keysight’s signal source analyzer E5052B. The phase noise floor of our digital phase noise measurement system is about -160 dBc/Hz.
새로운 60 GHz 대역 GaAs pHEMT 저항성 이중평형 Star 혼합기 MMIC의 설계 및 제작
염경환,고두현 한국전자파학회 2004 한국전자파학회논문지 Vol.15 No.6
본 논문에서는 Maas의 die 이중평형혼합기 회로를 개선, 새로운 pHEMT resistive star 이중평형혼합기 회로를 제안하였다. Star 구조로 구성되기 때문에 기존의 FET ring 혼합기 구조와 달리 별도의 IF balun이 필요로 하지 않는다. 또한 Maas의 직관적인 이중 balun설계 방법을 개선 EM simulation을 통한 이중 balun을 구성하는 방법을 제시하였다. 제안된 혼합기 회로는 CPW(Coplanar Waveguide)를 기반으로 하여 동국대 0.1 um GaAs pHEMT library를 이용 MMIC로 제작하였다. 제작된 혼합기는 크기 1.5 ${\times}$ 1.5 $\textrm{mm}^2$이며 DC bias로 성능 조정이 가능하다. 이것은 up/down converter로 사용 가능하며 V-band전역 이상의 주파수 대역폭을 갖고, 변환손실은 약 13∼18 ㏈ 정도이다. In this paper, modifying the diode star double balanced mixer of Maas, a novel resistive 60 GHz pHEMT MMIC star mixer is suggested. Due to star configuration, troublesome IF balun for ring configuration FET mixer is not necessary. In addition, the sysematic design method of dual balun through EM simulation is suggested rather than the design by inspection as Maas. The mixer circuit is fabricated as MMIC on CPW base using 0.1 um GaAs pHEMT Library of MINT in Dongguk University. The size is 1.5 ${\times}$ 1.5 $\textrm{mm}^2$ and its performance is adjustable by DC supply. It can be operated as both up and down converters and it shows the conversion loss of about 13∼18 ㏈ over the full V-band frequencies.
3V에 동작하는 PCS 단말기용 표면실장형 전압제어 발전기의 설계 및 제작
염경환 한국통신학회 1996 韓國通信學會論文誌 Vol.21 No.3
본 논문에는 PCS(WACS/TDMA) 단말기 내의 국부발진기에 적용 가능한 표면실장형 전압제어발진기의 체계적인 설계방법을 기술했다. 능동소자로는 표면 실장형 package로 구성되고 $f_{gamma}$가 4GHz인 silicon bipolar transistior를 2개 사용했으며 이들의 발진 한계로 인해 분리형으로 설계했고 공진기는 4층의 multilayer PCB의 제 3층을 이용한 strip line 공진기를 사용했다. 설계된 전압제어 발진기는 $12{\times}10{\times}4mm$의 크기를 가지며 동작 전압 3V에서 22mA의 전류소모와 출력 0 dBm, 주파수 조정폭 50MHz이상, 위상잡음이 중심주파수에서 100kHz offset 시 -100dBc/Hz의 성능을 보이고 있다. 크기와 전류소모 면에서는 개선이 요구되며 크기 면에서 개선은 좀더 소형인 chip부품을 사용 가능할 것이며, 전류소모 면에서는 좀더 높은 $f_{gamma}$를 갖는 transistor를 사용 개선할 수 있을 것으로 사료된다. In this papre, the design and the fabrication of the surface mountable voltage controlled oscillator is described for local oscillator in PCS(WACS/TDMA) handset. The VCO employs two silicon bipolar transistors of $f_{gamma}$ of 4 GHz as active devices. These are asembled to form the VCO on the 4 layer PCB of the size $12{\times}10mm$which provides the strip line resonator at the third layer. The fabricated VCO shows tuning rage over 50 MHz, phase noise -100 dBc/Hz at the 100 kHz frequency offset, and 0 dBm output power with the consumption of 22 mA at 3V. It is belived that the size will be more reduced by employing 1005 chip components and that the current consumption will be improved by employing transistors of higher $f_{gamma}$.
염경환,이승학 한국통신학회 1995 정보와 통신 Vol.12 No.1
이동통신에 대한 수요가 급증하고 있는 이즈음 Battery의 효율적인 사용이 휴대 전화기에 있어서 중요한 문제점으로 부각되고 있다. 본 논문은 LTI에서 1991년 후반부터 개발을 시작 1992년에 개발완료한 아날로그 방식의 5.8V 휴대전화기용 고주파전력 증폭기에 관한 것으로 이것의 일반적인 설계 방법과, 시험 및 생산 방법을 기술하고자 한다. 이와 같이 설계된 고주파 전력증폭기는 양산성이 있으며, 효율 60% typ. 출력 31.5dBm 이상 그리고 2차 3차, 및 4차 고조파가 모두 30 dBc 미만이며 그 외에 load missmatch, Noise, Spurious 특성이 휴대전화기에 적용하기 알맞게 안전하도록 설계되어 있다. 또한 장착의 효율성을 위해 크기를 최소화하여 1.4cc의 체적을 갖고 있다.