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최종항(Jong-Hang Choi),노진성(Jin-Seong Roh),염경환(Kyung-Whan Yeom) 한국전자파학회 2021 한국전자파학회논문지 Vol.32 No.3
본 논문에서는 100-㎒ VCXO(voltage controlled crystal oscillator)의 설계 및 제작, 위상잡음 측정을 보였다. VCXO에 사용된 공진기는 100 ㎒ 공진 주파수를 갖는 3차 오버-톤 모드 수정공진기(crystal resonator)이며, VCXO는 두께 0.8 ㎜의 FR4 양면 기판을 이용하여 제작하였다. 제작된 VCXO는 중심주파수 100 ㎒에서 약 +8 ㏈m의 출력전력을 가지며, 조정전압(tuning voltage) 0 V에서 99.992 ㎒(중심주파수 100 ㎒에서 약 8 ㎑ 편이), 5 V에서 100.003 ㎒ (100 ㎒에서 약 3 ㎑ 편이)의 발진주파수를 보였다. 따라서 조정전압에 따른 주파수 조정범위는 약 11 ㎑이다. 조정전압 0 V에서 측정된 위상잡음은 오프셋-주파수 10 ㎐에서 −71.9 ㏈c/㎐를 보였다. In this paper, we present the design, fabrication, and phase noise measurement of a 100 ㎒ voltage-controlled crystal oscillator (VCXO). The resonator used for the VCXO is a third-order overtone-mode crystal resonator with a resonance frequency of 100 ㎒. The VCXO was fabricated on a 0.8 ㎜ thickness FR4 two-layer substrate. The fabricated VCXO has an output power of approximately +8 ㏈m and a frequency of 99.992 ㎒ (approximately 8 ㎑ deviation from the center frequency of 100 ㎒) at 0 V and 100.003 ㎒ (approximately 3 ㎑ deviation from 100 ㎒) at 5 V. As a result, it has a frequency-tuning range of approximately 11 ㎑. The measured phase noise showed −71.9 ㏈c/㎐ at offset-frequency of 10 ㎐ and tuning voltage of 0 V.
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디지털 오실로스코프와 Labview<SUP>TM</SUP>를 이용한 위상잡음 측정방법
염경환(Kyung-Whan Yeom),노진성(Jin-Seong Roh) 한국전자파학회 2021 한국전자파학회논문지 Vol.32 No.9
본 논문에서 Keysight사의 4-채널 10-bit 디지털 오실로스코프 MSO804A와 National Instruments사 Labview<SUP>TM</SUP>를 이용한 새로운 위상잡음 측정 방법을 제안한다. 정밀한 위상잡음 측정 계측기는 일반적으로 고가이며, 범용적이지 않은 반면, 디지털 오실로스코프는 범용적이다. 따라서 본 논문의 방법을 이용할 경우 저가이며, 용이하게 정밀 위상잡음 측정을 수행할 수 있게 된다. 구현된 위상잡음 측정방법의 평가를 위해 Keysight사의 함수발생기 33600A, SSG(synthesized signal generator) E8257D, Z-comm사의 VCO 3가지 SUT(source under test)에 대해 Keysight사의 SSA(signal source analyzer) E5052B로 측정된 위상잡음과 비교하였다. 주목할 것은 SUT 33600A, E8257D의 위상잡음은 범용 스펙트럼-분석기로 측정가능한 위상잡음보다 낮은 위상잡음을 갖는다. 비교 결과, 위상잡음의 차이는 약 ±3 dB 정도이며, E5052B로 측정된 위상잡음과 근접한 결과를 보인다. In this paper, we propose a novel phase noise measurement method using Keysight"s 4-channel 10-bit digital oscilloscope MSO804A and National Instruments" Labview<SUP>TM</SUP>. Precise phase noise measurement equipment is generally expensive and not universal, whereas digital oscilloscopes are universal. Therefore, via the method proposed in this paper, it is possible to perform precise phase noise measurements inexpensively and easily. To evaluate the proposed phase noise measurement method, the phase noises of three types of source under test (SUT), Keysight"s function generator 33600A, synthesized signal generator (SSG) E8257D, and Z-comm"s VCO were measured with Keysight"s signal source analyzer (SSA) E5052B, and compared to those measured using the presented method. Note that SUT 33600A and E8257D have lower phase noise than that a general-purpose spectrum analyzer can measure. The comparison results showed that the difference in phase noise is approximately ±3 dB, and the results are close to the phase noise measured with E5052B.
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