VHF 대역용 광대역 4분기 90° 전력분배기 설계

이규송,오승엽,Lee, Kyu-Song,Oh, Seung-Hyeub 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.6

본 논문은 20${\sim}$100 MHz 범위의 VHF 대역에서 동작하며 출력 포트간 $90^{\circ}$ 위상차를 갖는 4분기 $90^{\circ}$ 전력분배기의 설계 및 제작에 관하여 기술하였다. 4분기 $90^{\circ}$ 전력분배기는 3개의 2분기 동위상 전력분배기로 구성된 4분기 동위상 전력분배기와 출력 포트간 90도 위상차를 갖게 하는 2개의 2차 전대역 통과 필터로 설계되었다. 구현된 4분기 $90^{\circ}$ 전력분배기는 20${\sim}$100 MHz 주파수 범위에서 최대 6.6 dB의 삽입 손실, 19 dB 이하의 반사 손실 및 격리도, $90^{\circ}$ 위상차를 갖는 출력 포트에서 ${\pm}1^{\circ}$ 이하의 위상 오차 특성을 얻었다. This paper described the design and fabrication of broadband 4-way $90^{\circ}$ power divider which has a $90^{\circ}$ phase difference between output ports in 20${\sim}$100 MHz VHF-band. A 4-way $90^{\circ}$ power divider was designed using 4-way in-phase power divider which consisted of three 2-way in-phase power dividers and two second-order all pass filters which gives $90^{\circ}$ phase difference between output ports. The measured insertion loss was less then 6.6 dB, return loss and isolation were better than 19 dB, and phase error between $90^{\circ}$ phase difference outputs was less than ${\pm}$1$^{\circ}$.

E-PON의 상향 대역전송 성능 향상을 위한 동적대역할당 메커니즘 연구

이동열,오승엽,Lee, Dong-Yeal,Oh, Seung-Hyeub 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.8b

IEEE는 E-PON에 대한 구현 표준으로 IEEE802.3ah을 제정하였으나 구체적인 상향대역할당 메커니즘에 대해서는 별도로 규정하지 않고 제조업체의 몫으로 남겨 두었다. 이에 관련 전문가들은 E-PON에서의 상향 전송에 대한 성능 개선 및 다양한 서비스 수용을 위해서 여러 방식의 상향대역할당 기법들을 연구하였다. 본 논문에서는 상향 트래픽 전송 성능을 개선하는 동적대역할당 메커니즘을 제안한다. 이 메커니즘은 ONU의 상향전송 큐별로 최소보장 상향대역을 다양하게 설정할 수 있도록 하였으며, 큐에 대기 중인 패킷을 전송하기 위하여 큐별로 가중치를 부여한 DRR(Deficit Round Robin) 기법을 적용하였다. 시뮬레이션에 의해 상향대역 이용률이 기존방식 대비 10% 이상 개선됨을 보여 주었다. IEEE ratified IEEE802.3ah as the standard of E-PON, while it leaved the specific method of upstream bandwidth allocation as a role of implementation vendors. Many experts have researched the method of enhancing upstream bandwidth throughput and released related papers. This paper presents another novel mechanism to enhance upstream throughput. This mechanism performs the management of upstream queues by giving the minimum bandwidth of different level to each queue. In order to process packets on each queue we adopted a modified weighted DRR technology. By doing so, the transmission throughput of upstream packets can be largely enhanced. The experimental simulation of this mechanism showed an enhancement of bandwidth utilization more than 10% in comparison to legacy method.

Review on Performance Requirements, Design and Implementation of RF Transceiver for Mobile Communications

이일규,류성렬,오승엽,홍헌진,Lee, Il-Kyoo,Ryu, Seong-Ryeol,Oh, Seung-Hyeub,Hong, Heon-Jin The Korea Institute of Information and Commucation 2007 정보와 통신 Vol.24 No.3

This paper describes the RF performance issues of UE RF Transceiver for W-CDMA system based on 3GPP specifications. the parameters of transmitter and receiver are derived from the viewpoint of RF performance. In order for UE to achieve high performance, the transceiver performance requirements such as ACIR, EVM, Peak Code Domain Error, spectrum emission mask, frequency error stability and TX power control dynamic range for transmitter and reference sensitivity level, blocking characteristics, noise figure, ACS, linearity, AGC dynamic range for receiver are considered. On the basis of the required parameters, the UE RF transceiver is designed and then implemented. The evaluation of RF performance is accomplished through practical test scenarios.

RF 집적화를 위한 WCDMA용 송수신 안테나 설계

이현승(Hyun-Seung Lee),허근창,오승엽(Seung-Hyeub Oh) 한국통신학회 2005 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2005 No.6

디지털 초협대역 단말기용 CFL 선형화 칩 설계

정영준,강민수,유성진,정태진,오승엽,Chong Young-Jun,Kang Min-Soo,Yoo Sung-Jin,Chung Tae-Jin,Oh Seung-Hyeub 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.7

CQPSK(Compatible QPSK) 디지털 변조 기술을 이용하는 초협대역 단말기용 송신기에 가장 핵심적인 부품들 중의 하나인 카테지안 궤환 루프(CFL: Cartesian Feedback Loop) 선형화 칩을 $0.35{\mu}m$ CMOS 기술을 이용하여 설계 및 제작하였다. 직접 변환 방식 및 CFL칩을 이용하여 요구되는 부품 수를 줄임에 의하여 송신기의 저비용 및 소형화가 가능하고, 이를 통하여 송신 전력 효율 및 선형성을 향상시켰다. 또한 CMOS기술을 통하여 저전력 구동이 가능하도록 하였다. 송신 성능 시험 결과 PEP 37 dBm(5 W)의 출력 전력에서 CFL 칩을 구동하여 -25 dBc의 상호 변조 왜곡(@ 3 kHz주파수 오프셋) 개선을 통하여 FCC 47 CFR 90.210 E에 정의된 방사 마스크 규격을 만족함을 확인하였다. 또한 상기 언급된 송신 특성 개선에 가장 영 향을 미치는 성분들인 DC-offset 성분, 궤환 루프에서 발생하는 왜곡 성분을 보상하기 위한 루프 이득 및 위상 값들을 조정할 수 있도록 컴퓨터와의 외부 인터페이스를 구현하여 소프트웨어적으로 이러한 값들을 제어할 수 있도록 프로그램화 하였다. The CFL linearisation chip which is one of key devices in ultra-narrowband mobile radio transmitter using CQPSK digital modulation method is designed and implemented with $0.35{\mu}m$ CMOS technology. The reduced size and low cost of transmitter are available by the use of direct-conversion and CFL ASIC chip, which improve the power effi챠ency and linearity of transmitting path. In addition, low power operation is possible through CMOS technology The performance test results of transmitter show -25 dBc improvement of IMD level at the 3 kHz frequency offset and then satisfy FCC 47 CFR 90.210 E emission mask in the operation of CFL ASIC chip. At that time, the transmitting power is about PEP(Peak-to-Envelope Power) 5 W. The main parameters to improve the transmitting characteristic and to compensate the distortion in feed back loop such as DC-offset, loop gain and phase value are interfaced with notebook PC to be controlled with S/W.

밀리미터파 대역 단일 집적 증폭기

지홍구(Ji, Hong-Gu),오승엽(Oh, Seung-Hyeub) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.10

본 논문은 U-band(40 ∼60 GHz)대역에 최적화된 epitaxial로 pHEMT(Pseudomorphic High Electron Mobility Transistor)을 제작, 대신호 모델링하여 특성분석 및 60 GHz 대역의 3단 증폭기를 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)로 설계 제작하였다. 본 논문에 사용된 pHEMT는 0.12 ㎛의 게이트 길이와 총 게이트 면적 100 ㎛, 200 ㎛를 사용하여 대신호 모델링하였으며 설계시 안정도의 향상을 위하여 부궤환회로와 함께 MIM(Metal-Insulator-Metal) 커패시터 대신 MCLF(Microstriop Coupled Line Filter)를 사용하여 안정도를 향상시켰다. 제작결과 크기가 2.5×1.5㎟ 이고 소모된 전류는 약 40 mA, 동작주파수 59.5 ∼ 60.5 GHz에서 이득 19.9 dB ∼ 18.6 dB, 입력정합특성 -14.6 dB ∼-14.7 dB, 출력정합 특성 -11.9 dB ∼-16.3 dB와 출력 -5 dBm의 특성을 얻었다. In this paper, 3 stage amplifier MMIC was designed and fabricated with U-band optimized epitaxal pHEMT that produced by large signal characterization and modeling for 60 GHz band. The pHEMT used in this paper, the gate 0.12㎛ length and total gate width of 100㎛, 200㎛ has been modeled using the large signal designed with negative feedback and MCLF instead of MIM capacitor for improving stability. Fabricated MMIC 2.5×1.5㎟ size, current about 40 mA, operating frequency 59.5∼60.5 GHz, gain 19.9∼18.6 dB, input matching characteristics -14.6∼-14.7 dB, output matching characteristics -11.9∼-16.3 dB and output -5 dBm characteristics were obtained.

직접 변환 방식을 이용한 디지털 초협대역 무전기 설계 및 구현

정영준,강민수,유성진,정태진,오승엽,Chong Young-Jun,Kang Min-Soo,Yoo Sung-Jin,Chung Tae-Jin,Oh Seung-Hyeub 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.6

본 논문에서는 CQPSK(Compatible QPSK) 변조 방식을 이용하여 APCO P25 규격을 만족하는 직접 변환 방식 디지털 초협대역 무전기를 구현하였다. 초협대역화에 따른 DC-offset 및 AC-coupling 영향, CQPSK 변조 방식에 대한 전력 증폭기의 비선형 특성을 최소화하기 위한 무전기 RF 트랜시버 설계 및 제작 방안을 제시하였다. 직접 변환 방식 RE 트랜시버 및 DSP 모듈과의 연동 시험 결과 송신기의 경우 36.8 dBm의 PEP에서 FCC 방사 마스크 규격을 만족하였다. PWM 제어 신호에 의한 수신기 AGC 동작 범위는 40 dB 범위에서 선형적으로 동작 하였고, 수신 감도 레벨(-116 dBm)에서도 양호한 음성 통화가 가능하였다. 또한 입력 SNR에 따른 BER 성능 및 주파수 오프셋 변화에 대한 BER 성능 측정 결과 무전기 성능 요구 규격을 만족함을 확인하였다. In this paper, digital ultra-narrowband Walky-Talky using direct conversion method for CQPSK modulation scheme is implemented with satisfying the requirements of APCO P25. RF transceiver design and implementation scheme that minimize the influence of DC-offset and AC-coupling at ultra-narrowband is proposed. This scheme also minimizes the influence of nonlinear characteristic at power amplifier fir CQPSK modulation method. Test results of full system including DSP module and direct conversion RF transceiver show that FCC emission mask at 36.8 dBm PEP meets the standard requirements. The characteristic of receiver AGC by PWM control signal is linear at 40 dB dynamic range and voice communication at input power level of -116 dBm is successful. Also it is verified that the performance of BER versus frequency offset and versus SNR meets the standard requirements.

Band-Ⅲ T-DMB/DAB 모바일 TV용 저전력 CMOS RF 튜너 칩 설계

김성도(Seong-Do Kim),오승엽(Seung-Hyeub Oh) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.4

본 논문에서는 Band-Ⅲ 지상파 디지털 멀티미디어 방송 수신용 저전력 CMOS RF 튜너 칩에 대해 기술한다. 제안된 RF 튜너 칩은 저전력의 소형 휴대단말기 개발에 적합한 Low-IF 수신 구조로 설계되었으며, 174~240 ㎒의 RF 방송 신호를 수신하여 1.536 ㎒ 대역폭의 2.048 ㎒ IF 신호를 출력한다. RF 튜너 칩은 저잡음 증폭기, 이미지 신호 제거 믹스, 채널 필터, LC-VCO, PLL과 Band-gap 기준 전압 생성기 등의 모든 수신부 기능 블록들을 포함하고 있으며, 0.18 ㎛ RF CMOS 기술을 이용하여 단일 칩으로 제작되었다. 또한 전력 소모를 줄이기 위한 4단계 이득 가변이 가능한 저잡음 증폭기를 제안하였으며, Schmoock’s 선형화 기법과 Current bleeding 회로 등을 이용하여 수신 성능을 개선하였다. 제작된 RF 튜너 칩의 이득 제어 범위는 -25~+88 ㏈, 잡음 특성(NF)은 Band-Ⅲ 전체 대역에서 약 4.02~5.13 ㏈, 선형 특성(IIP3)은 약 +2.3 ㏈m 그리고 이미지 신호 제거비는 최대 63.4 ㏈로 측정되었다. 총 전력 소모는 1.8 V 단일 전원에서 약 54 ㎽로 우수하며, 칩 면적은 약 3.0×2.5 ㎟이다. This paper describes a fully integrated CMOS low-IF mobile-TV RF tuner for Band-Ⅲ T-DMB/DAB applications. All functional blocks such as low noise amplifier, mixers, variable gain amplifiers, channel filter, phase locked loop, voltage controlled oscillator and PLL loop filter are integrated. The gain of LNA can be controlled from -10 ㏈ to +15 ㏈ with 4-step resolutions. This provides a high signal-to-noise ratio and high linearity performance at a certain power level of RF input because LNA has a small gain variance. For further improving the linearity and noise performance we have proposed the RF VGA exploiting Schmoock’s technique and the mixer with current bleeding, which injects directly the charges to the transconductance stage. The chip is fabricated in a 0.18 ㎛ mixed signal CMOS process. The measured gain range of the receiver is -25~+88 ㏈, the overall noise figure(NF) is 4.02~5.13 ㏈ over the whole T-DMB band of 174~240 ㎒, and the measured IIP3 is +2.3 ㏈m at low gain mode. The tuner rejects the image signal over maximum 63.4 ㏈. The power consumption is 54 ㎽ at 1.8 V supply voltage. The chip area is 3.0×2.5 ㎟.

VHF 대역용 광대역 4분기 90° 전력분배기 설계

이규송(Kyu-Song Lee),오승엽(Seung-Hyeub Oh) 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.6

본 논문은 20~100 ㎒ 범위의 VHF 대역에서 동작하며 출력 포트간 90° 위상차를 갖는 4분기 90° 전력분배기의 설계 및 제작에 관하여 기술하였다. 4분기 90° 전력분배기는 3개의 2분기 동위상 전력분배기로 구성된 4분기 동위상 전력분배기와 출력 포트간 90도 위상차를 갖게 하는 2개의 2차 전대역 통과 필터로 설계되었다. 구현된 4분기 90° 전력분배기는 20~100 ㎒ 주파수 범위에서 최대 6.6 ㏈의 삽입 손실, 19 ㏈ 이하의 반사 손실 및 격리도, 90° 위상차를 갖는 출력 포트에서 ±1° 이하의 위상 오차 특성을 얻었다. This paper described the design and fabrication of broadband 4-way 90° power divider which has a 90° phase difference between output ports in 20∼100 ㎒ VHF-band. A 4-way 90° power divider was designed using 4-way in-phase power divider which consisted of three 2-way in-phase power dividers and two second-order all pass filters which gives 90° phase difference between output ports. The measured insertion loss was less then 6.6 ㏈, return loss and isolation were better than 19 ㏈, and phase error between 90° phase difference outputs was less than ±1°.

정지궤도 인공위성의 전자파 호환성 해석

채태병(Tae-Byeong Chae),오승엽(Seung-Hyeub Oh) 한국항공우주학회 2008 韓國航空宇宙學會誌 Vol.36 No.12

우주환경에서 운용되는 위성은 상호 유기적으로 연결된 다양한 전자장비에서 방출하는 전도성/복사성 에너지 결합에 의해 다양한 잡음 신호를 발생하게 되는데, 이러한 잡음은 탑재체를 포함한 위성 시스템과 발사체의 전자기적인 영향에 의하여 주요 기능에 중대한 결함을 유발시킬 수 있다. 이에 위성 시스템은 개발 단계에서부터 전자파환경에 대한 영향을 최소화하기 위한 시스템 설계 검증이 요구된다. 위성 시스템에서 검증하여야 하는 전자파 환경 요소는 위성으로부터 방출되는 전도성/복사성 잡음과 이러한 잡음 환경에서 위성의 정상운용을 검증하는 감응성 잡음이 있다. 통신해양기상위성 시스템의 전자파 호환성 설계 검증은 PSR의 출력을 각 유닛에 분배하는 과정에서 전원선에서 방출하는 전도성 방출특성을 측정하여 시스템에서 통제하는 전자파 규격에 적합한지를 검증하고, 이러한 방출 레벨로부터 6 ㏈ 시스템 안전성마진을 고려한 레벨의 전도성 잡음을 전원선에 인가하여 시스템의 성능을 검증하는 것이다. 아울러, 각 유닛의 전자파 복사 특성을 종합하여 시스템 수준의 복사성 잡음 수준을 예측하고 발사체 요구 규격과의 적합성을 분석하는 것이다. 본 논문에서는 통신해양기상위성의 전자파 환경시험 결과를 토대로 시스템 수준의 전자파 호환 특성 및 발사체와의 적합성 분석 결과를 제시하였으며, 잡음요소 분석 결과는 FM EMC 시험에 반영될 것이다. Satellite generates a complex electromagnetic noise by conducted and radiated coupling effect of the various electrical instruments. This noise may cause serious problems on the satellite system. To minimize the electromagnetic coupling effects and maintain the system safety margin, system noise reduction technique should be applied from the beginning of the system design. The COMS system is evaluated by measuring the conducted noise on system electrical power leads at PSR(Power Supply Regulator) and verifying a 6 ㏈ system safety margin under the complex noise environment with current injection. The radiated noise due to the complex transmit antenna configuration is evaluated by integrating all unit-level RE measurement results, and the RF compatibility between spacecraft and launch vehicle is analyzed with the above estimations. This paper describes the COMS EMC compatibility analysis with respect to each unit level EMC test results, and RF compatibility analysis between spacecraft and launch vehicle. The analyzed results will be reflected on FM(Flight Model) EMC test.