CDMA 단말기용 수신단 MMIC 설계

권태운,최재하 한국전자파학회 2001 한국전자파학회논문지 Vol.12 No.1

본 연구에서는 CDMA 단말기요 Receiver MMIC를 설계하였다. 전체회로는 저잡음 증폭기, 하향 주파수 혼합기, 중간주파수 증폭기 그리고 바이어스 회로로 구성된다. 바이어스회로는 문턱전압과 전원접압의 변화에 대해 보상동작을 한다. 제안된 토폴리지는 높은 선형성과 저잡음 특성을 가진다. 설계결과는 다음과 같다. 전체 변환이득은 28.5 dB, 저잡음 증폭기의 압력은 IP3는 8 dBM, 하향주파수 혼합기의 압력 IP3는 0 dBm 이며 전체회로의 소모전류는 22.1 mA이다. This paper presents a Receiver MMIC for the CDMA terminal. The complete circuit is composed of Low Noise Amplifier, Down Conversion Mixer, Intermediate Frequency Amplifier and Bias circuit. The Bias circuit implementation, which allows for compensation for threshold voltage and power supply voltage variation are provided. The proposed topology has high linearity and low noise characteristics. Results of the designed circuit are as follows: Overall conversion gain is 28.5 dB, input IP3 of LNA is 8 dBm, input IP3 of down conversion mixer is 0 dBm and total DC current consumption is 22.1 mA.

초고주파 집적회로의 수율향상을 위한 새로운 바이어스 안정화 회로

권태운,신상문,최재하 한국전자파학회 2002 한국전자파학회논문지 Vol.13 No.9

본 논문에서는 공정변화와 온도변화에 의한 MMIC의 성능저하를 보상할 수 있는 바이어스 안정화 회로를 제안하였다. 제안된 바이어스 안정화 회로는 기존의 정전류원을 사용하는 바이어스 회로와의 비교를 통하여 그 효과를 검증하였다. 두 구조를 동일한 조건으로 비교하기 위해 하나의 레이아웃에 두 구조를 채택한 증폭기를 동시에 설계 및 제작을 하였다. 공정오차는 세가지 경우 NOM, MIM, MAX로 구분하고 각각에 대해 고주파 특성을 측정하였다. 측정 결과로 정전류원을 가지는 바이어스회로를 채택한 증폭기 의 1.8 GHz에서의 이득변화는 6.4 dB, Ids 변화 7 mA이지만 제안된 바이어스회로를 채택한 증폭기는 이득변화는 2.1 dB, Ids 변화 3 mA로 우수한 특성을 보임을 확인하였다. 따라서, 제안된 바이어스 회로를 적용한 MMIC는 공정상의 변화와 온도 등에 의한 동작점의 변화를 보상하여 고주파특성의 감쇠를 보상할 수 있고 궁극적으로 회로의 수율을 개선할 수 있다. 제작된 회로의 전체크기는 1.2 mm $\times$ 1.4 mm이다. This paper proposed a bias stability circuit that compensates the degradation of MMIC's performance for the variation of the process and temperature. The proposed bias circuit proved the superior effect compared with the conventional bias circuit using the constant current source. It designed and fabricated simultaneously two amplifier on one layout for comparison in same conditions. One is amplifier with conventional bias circuit using constant current source and the other is amplifier with proposed bias stability circuit. The chip was measured the microwave performances under process variation that classed the level NOM, MIN and MAX. The amplifier with a conventional bias circuit using constant current source has 6.4 dB gain variation and 7 mA Ids variation at 1.8 GHz, but the amplifier with the proposed bias circuit has the 2.1 dB gain variation and 3 mA Ids variation. As the result, MMIC having the proposed bias circuit shows the superior compensation of the quiescent point than the MMIC having the conventional bias circuit under the variations of the process and temperature and can improve the yield of the MMIC. The fabricated chip size is 1.2 mm $\times$ 1.4 mm.

스윕과 린을 적용한 부분흡입형 초음속 터빈의 성능 특성에 관한 수치적 연구

권태운(Taeun Kwon),정수인(Sooin Jeong),조종재(Jongjae Cho),김귀순(Kuisoon Kim),정은환(Eunhwan Jeong) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11

본 논문에서는 스윕과 린의 각도에 따른 부분흡입형 초음속 터빈의 성능 특성을 분석하기 위하여 유동해석을 실시하였다. 유동해석은 스윕과 린의 3가지 각도(5°, 10°, 15°)에 대해 수행되었다. 해석결과, 전반적으로 스윕 각도에 커질수록 효율이 증가하였다. 다만, 스윕 각도가 5°일 때에는 기본익형 보다 효율이 더 떨어졌다. 린 각도가 커질수록 전압력 손실은 줄어들었지만 정효율은 감소하였다. The present study deals with numerical flow analysis to investigate the effect of sweep and lean on the performance characteristics of a partial admission supersonic turbine. The flow analysis was performed for three different angles. The angles of sweep and lean are 5°, 10°, 15°. The results of the flow analysis showed that the efficiency is improved as the sweep angle is increased. However, a sweep angle of 5° was less effective in comparison with the baseline model. The total pressure loss was reduced as the lean angle is increased, but the total to static efficiency was decreased.

Ku-밴드 위성 수신기용 FET 저항성 믹서 설계

권태운,최재하 울산대학교 1998 공학연구논문집 Vol.29 No.2

본 논문에서는 주파수 변환을 얻기 위해 GaAs MESFET의 선형채널저항을 이용하는 FET 저항성 믹서를 설계하였다. 이 믹서는 설계가 쉽고, 저잡음이며, 상호변조왜곡을 줄일수 있으므로 저잡음 수신기에 적용할 수 있다. 본 설계에 필요한 주파수 규격은 RF 중심주파수 12.5GHz, LO 주파수 11GHz, IF 1.5GHz, 그리고 RF 통과대역은 1GHz이다. 본 설계에서는 범용 GaAs MESFET를 사용하여 유전율 2.48인 기판에 적합하도록 설계하여 시뮬레이션을 수행하였다. 각 포트의 여파기들은 개별적으로 설계한 후 최적화 하여 결합하였다. 본 논문에서 설계된 믹서는 통과대역에서의 변환손실 약 6dB, 잡음지수 약 4dB, 동적영역 9dBm 정도의 결과를 가짐을 시뮬레이션을 통해 확인되었다. 기존의 X-밴드에서 설계된 게이트 믹서와 비교한 결과 동적영역에서 4dBm, 잡음지수에서 2.7dB 개선되었다. 그러나, 변환이득/손실면에서는 12dB의 감쇠가 있음이 확인되었다. In this paper, FET resistive mixer was designed, which uses the linear channel resistance of a GaAs MESFET to achieve frequency mixing. This mixer is entirely for use in low noise receivers, because it can be designed easily, has a low noise, and reduce intermodulation distortion. Required frequency specifications of this design are RF center frequency 12.5GHz, LO frequency 11GHz, IF 1.5GHz, and RF passband 1GHz. In this design, it is designed properly for substrate that has dielectric constant 2.48 with using general purpose GaAs MESFET and simulated. Each port filters was designed and optimized individually before the mixer was assembled. Designed mixer of this paper had the results that conversion loss is about 6dB in its passband, noise figure is about 4dB, and dynamic range is about 9dBm through simulation. Result of comparison between previous designed gate mixer in X-band and this mixer, it is improved 4dBm in dynamic range, 2.7dBm in noise figure but is reduced 12dB in conversion gain/loss.

스윕과 린을 적용한 부분흡입형 초음속 터빈의 성능 특성에 관한 수치적 연구

권태운(Taeun Kwon),정수인(Sooin Jeong),조종재(Jongjae Cho),김귀순(Kuisoon Kim),정은환(Eunhwan Jeong) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회지 Vol.15 No.2

IMT-2000용 수신단 One-chip MMIC의 설계 및 제작

신상문,권태운,최재하 울산대학교 2002 공학연구논문집 Vol.33 No.1

본 논문은 IMT-2000용 수신단 One-chip MMIC의 설계 및 제작에 관한 것이다. LNA, 이중 평형 믹서, LO 발룬, RF 발룬, 그리고 IF 증폭기를 하나의 칩에 집적시켰다. 새롭게 제안된 바이어스 회로는 공정상의 변화와 온도의 변화 등의 원인에 의한 문턱전압의 변화를 보상할 수 있다. 제작된 칩의 측정 결과는 모의실험으로 얻은 결과와 일치하지 않는다. LNA는 변환이득이 평탄하게 동작하지 않을 뿐만 아니라 발진현상도 나타났다. 문제에 대한 분석을 통해 원인을 찾았으며, 이 결과는 향후 연구에 사용하려고 한다. 믹서의 변환손실은 -14㏈, IP3는 4㏈m, 포트간 격리도는 25㏈ 이상인 특성을 나타낸다. 설계된 칩은 ETRI MESFET 0.5 ㎛공정으로 제작하였으며 칩 사이즈는 1.4㎜×1.4㎜이다 This is paper describes a design and fabrication of a one-chip receiver MMIC for IMT-2000. The LNA, double balanced mixer, LO balun, RF balun, IF amplifier and a bias circuit are integrated a chip. Each balun operates active and composed of MESFETs. The new applied bias circuit is able to compensate the variation of the threshold voltage caused by the process variation, temperature changes, and etc. The measured response of the fabricated chip doesn't correspond with the simulated performance, the LNA is not only the conversion gain doesn't operates flatly, but also even the oscillation presented. By the study of the cause about the problem, the factor was found. And the result will be deal with further study. The mixer achieves the conversion losses of -14㏈, IP3 of 4㏈m, and port to port isolation over 25㏈. The designed chip is fabricated by the ETRI MESFET 0.5㎛ process. The chip size is 1.4m×1.4m.

새로운 바이어스 회로를 적용한 L-band용 One-Chip MMIC 믹서의 설계 및 제작

신상문,권태운,신윤권,강중순,최재하 한국전자파학회 2002 한국전자파학회논문지 Vol.13 No.6

본 논문에서는 L-band용 이동통신 단말기에 적용 가능한 수신단 MMIC 믹서의 설계 및 제작에 관한 연구를 다룬다. 단일 칩으로 집적하기 적절한 LO 및 RF balun을 능동소자를 이용하여 구성하였으며 각 능동소자의 공정상의 변화를 보상하기 위하여 새롭게 제안된 바이어스 회로를 적용하였다. 믹서의 변환이득은 -14 dB이며 IP3는 약 4 dBm, 포트간 격리도는 25 dB 이상의 값을 가진다. 제안된 새로운 바이어스 회로는 FET와 저항으로 구성되며 공정상의 변화와 온도의 변화 등에 의한 문턱전압의 변화를 보상해 줄 수 있다. 설계된 칩의 사이즈는 1.4 mm$\times$1.4 mm이다. In this paper, the study of a design and fabrication of the receiver MMIC mixer for L-band application is described. The mixer is composed of active LO and RF balun to integrate on a chip and applied a newly proposed bias circuit to compensate the process variations of active devices. The conversion gain of the mixer is -14 dB, IIP3 is approximately 4 dBm and port-to-port isolation is over 25 dB. The newly proposed bias circuit is composed of a few FETs and resistors, and can compensate the variation of the threshold voltage by the process variations, temperature changes and etc. The designed chip size is $1.4\;mm{\times}1.4\;mm$.

무선랜용 Q-대역 0.25㎛ pHEMT MMIC 저잡음증폭기 설계

최우성,이원조,권태운,최재하 울산대학교 2002 공학연구논문집 Vol.33 No.1

본 논문에서는 무선랜용 수신 시스템의 첫 단에 쓰이는 Q-대역 2단 MMIC 저잡음 증폭기를 설계하였다. 설계된 증폭기의 이득은 10.312±0.5㏈, 잡음지수는 2.677㏈이다. 입력 정재파비 VSWR_in = 1.072이고, 출력 정재파비 VSWR_out = 1.055이며, 1㏈ 이득압축점은 5.824㏈m IIP9는 13㏈m이다. 이번 저잡음 증폭기 설계에 사용된 pHEMT는 HP-EEsof사의 각각 0.25㎛×50㎛ 크기의 2-finger 루트모델이다. 제작을 위한 레이아웃은 칩사이즈가 1,800×1,500㎛이다 칩사이즈를 고려해서 바이어스딘의 λ/4 라인은 구부려서 구성하였으며 1단과 2단은 50Ω 정합을 하였다. In this paper, the design of Q-band 0.25㎛ pHEMT MMIC 2-Stage Low Noise Amplifier for Wireless LAN is discussed. The LNA has a gain of 10.312±0.5㏈ and a noise figure of 2.677㏈. An input VSWR of the LNA is 1.072 and an output VSWR of the LNA is 1.055. 1㏈ gain compression point of the LNA is 5.824㏈m and IIP of the LNA is 13㏈m. In this paper, HP EEsof's pHEMT 2-finger ROOT Model of 0.25㎛×50㎛ is used. The layout chip size for manufacturing is 1,800㎛×1,500㎛. To reduce the size, a curved shape is adapted for λ/4-line realization. The first and second stage are matched to 50Ω.

무선식 낙뢰통보시스템 개발

김경만(Kyung-Man Kim),권태운(Tae-Woon Kwon),심광열(Kwang-Yeol Sim),김세열(Se-Yeol Kim) 한국조명·전기설비학회 2006 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 Vol.2006 No.5월

This paper gives a Wireless lightning detecting and warning system. This system composed of transmitter and receiver. It promptly senses lightning strikes on the power lines and transmission towers by using the lightning current detection circuit in a small transmitter situated on the top of power tower, and it sends the number of lightning strikes and the ID. of the tower to patrols through the receivers. This system will be used to discover the exact location of a lightning strike.

노즐 형상에 따른 부분 흡입형 초음속 터빈의 성능특성에 관한 수치적 연구

조종재(Jongjae Cho),권태운(Taeun Kwon),김귀순(Kuisoon Kim),정은환(Eunhwan Jeong),박편구(Pyungoo Park) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회지 Vol.14 No.3