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고민호(Min-Ho Go),강세벽(Se-Byeok Kang) 한국전자통신학회 2020 한국전자통신학회 논문지 Vol.15 No.5
본 연구는 주파수 체배기 이론을 이용하여 초고주파 항공용 레이다를 위한 3차 고조파 믹서 설계에 대한 연구이다. 기본 믹서 설계 방법과는 달리 주파수 체배기 이론을 이용하여 국부 주파수(LO)의 3차 고조파 성분이 최대가 되는 게이트 바이어스 전압을 선택하여 중간주파수(IF)에서 3차 고조파 혼합(mixing) 성분이 최대가 되도록 하였다. 제안한 고조파 믹서는 플라스틱 패키지의 상용 GaAs MESFET 소자를 이용하여 설계 및 제작하여 기존 초고주파 믹서의 높은 변환손실, 회로 복잡성, 높은 가격 및 제작 복잡도를 개선할 수 있었다. 제안한 설계 방법을 이용한 3차 고조파 믹서는 33 GHz ~ 36 GHz 대역에서 8 ~10 dB 변환손실 특성 및 0dBm 선형성 (P1dB) 특성을 나타내었다. In this paper, a third-order harmonic mixer is designed using frequency multiplier theory for the microwave airborne radar. Unlike the basic mixer design method, the gate bias voltage, at which the third-harmonic component of the Local frequency (LO) is the maximum, is selected using a frequency multiplier theory to maximize the third-harmonic mixing component at the intermediate frequency (IF). The proposed harmonic mixer was designed and manufactured using a commercial GaAs MESFET device in a plastic package, and it was possible to improve the high conversion loss, circuit complexity, high cost, and manufacturing complexity of the existing microwave mixer. The harmonic mixer using the proposed design method has a -8 ~ -10 dB conversion loss by pumping 11.5 GHz LO with a +5 dBm level when operating from 33.0 GHz to 36.0 GHz and the 1-dB gain compression point (P1dB) of 0 dBm.
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고민호(Min-Ho Go),강세벽(Se-Byeok Kang) 한국전자통신학회 2021 한국전자통신학회 논문지 Vol.16 No.6
본 논문은 능동소자에 인가되는 게이트 바이어스 전압을 가변하여 X-, K- 및 Ka-대역 신호를 선택적으로 변환할 수 있는 다중대역 혼합기를 제안하였다. 제안한 다중대역 혼합기는 LO 전력 +6 dBm으로 구동하였고 X-대역의 경우, 게이트 바이어스 전압 -0.8 V에서 변환손실 -10 dB 특성, K-대역에서 게이트 바이어스 전압 -0.3 V에서 변환손실 -9 dB 특성, Ka-대역에서는 게이트 바이어스 전압 -0.2 V에서 변환손실 -7.0 dB 특성을 나타내었다. 모든 대역에서 1-dB 압축점 (P1dB)은 +0.5 dBm 특성을 나타내었다. This paper presents the multi-band mixer which converts a X-, K- and Ka-band adaptively by adjusting the gate-bias voltage of an active device. The proposed mixer presented a conversion loss of -10 dB at -0.8 V gate-bias voltage for X-band, a conversion loss of -9 dB at -0.3 V gate-bias voltage for K-band and for Ka-band, a conversion loss of -7 dB at -0.2 V gate-bias voltage under the LO power of +6.0 dBm. The 1dB compression point (P1dB) is +0.5 dBm for all band.
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