바렉터 다이오드를 이용하지 않은 광대역 Push-Push 전압제어 발진기

이문규,문성모,민상보,Lee Moon-Que,Moon Seong-Mo,Min Sangbo 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.4

본 논문에서는 저가형 구조에 이용 가능한 X-band 대역의 push-push형 VCO를 제안하였다. 제작된 push-push형 발진기는 부가적인 바렉터 다이오드를 사용하지 않고, 컬렉터 바이어스를 가변하여 X-band에서 넓은 주파수 가변을 얻었다. 측정 결과 컬렉터 바이어스 전압을 $4\~9V$ 가변하였을 때 $10.9\cal{GHz}\~11.8\cal{GHz}$의 $900\cal{MHz}$의 주파수 가변, $-30\;\cal{dBc}$ 이하의 우수한 $f_0$ 억압 특성, $-115\;\cal{dBc/Hz}\;@\;1\;\cal{MHz}$의 위상 잡음 특성을 가졌다. An X-band push-push VCO for low cost applications is proposed. The designed push-push oscillator achieves a wide tuning range in the X-band by the collector bias tuning instead of extra varactor diodes. The measurement shows a wide tuning bandwidth of $900\;\cal{MHz}\;from\;10.9\;\cal{GHz}\;to\;11.8\;\cal{GHz}$ with a drain bias voltage varying from 4 to 9 V, excellent fudamental suppression of $-30\;\cal{dBc}$ and good phase noise of $-115\;\cal{dBc/Hz}\;@\;1\;\cal{MHz}$ offset.

짧은 결합길이를 갖는 초소형 발룬 및 이를 응용한 평형 필터 설계

李文揆(Moon-Que Lee) 대한전기학회 2006 전기학회논문지C Vol.55 No.4

A distributed balun such as Marchand balun typically shows good phase and amplitude balances, but its size is somewhat large especially in lower frequency band. In contrast, a lumped balun has compact size but its performance is not good compared with that of a distributed one. In this paper the distributed-coupled line can be reduced effectively by using the lumped-distributed implementation. Designed balun has two coupled line of each λ/72 and shows magnitude balance of 0.05 ㏈, phase balance of 0.7° in passband. Balanced-type filter is designed using balun and it has insertion loss of 8 ㏈, return loss of 7 ㏈, magnitude balance of 0.2 ㏈, and phase balance of 1.2° in passband.

다중포트 전력증폭기에서의 재구성 가능 구조 연구

이한림(Lee Han Lim),최승범(Choi Seung-bum),박승표(Park Seung-Pyo),박동훈(Park Dong-Hoon),문성모(Moon Sung-Mo),이문규(Lee Moon-Que),유종원(Yu Jong-Won) 한국통신학회 2014 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.6

소스 궤환 저항을 이용한 직교 신호 발생 CMOS 전압제어 발진기 설계

문성모,이문규,김병성,Moon Seong-Mo,Lee Moon-Que,Kim Byung-Sung 한국전자파학회 2004 한국전자파학회논문지 Vol.15 No.12

본 논문에서는 직교신호를 발생할 수 있는 새로운 구조의 전압제어 발진기를 설계 제작하였다. 정확한 직교 신호 특성과 낮은 위상잡음 특성을 동시에 얻기 위하여 결합 증폭기의 source단자에 저항 궤환을 이용하여 차동 발진기를 결합시켰다. 발진기는 0.18 um 표준 CMOS 공정을 이용하여 제작하였다. 제작한 발질기의 위상잡음 특성은 -120 dBc/Hz @ 1 MHz 0$\~$1.8 V 전압을 가변하였을 때, 2.34 GHz$\~$2.55 GHz의 210 MHz 주파수 가변을 얻었다. 또한 낮은 IF 주파수 혼합기와 결합하여 측정한 결과 직교신호의 위상 오차는 0.5도, 진폭 오차는 0.2 dB 이하를 보였다. 바이어스 전류는 1.8 V 공급전압에 대해 전압제어발진기의 Core 부분 5 mA를 포함하여 전체적으로는 19 mA를 요구한다. A new schematic of quadrature voltage controlled oscillator(QVCO) is designed and fabricated. To obtain quadrature characteristic and low phase noise simultaneously, two differential VCOs are forced to un in quadrature mode by using coupling amplifier with a source degeneration resistor, which is optimized to obtain quadrature accuracy with minimum phase noise degradation. The designed QVCO was fabricated in standard CMOS technology. The measured performance showed the phase noise of below -120 dBc/Hz at 1 MHEz frequency offset, tuning bandwidth of 210 MHz from 2.34 GHz to 2.55 GHz with a tuning voltage varying form 0 to 1.8 V Quadrature error of 0.5 degree and amplitude error of 0.2 dB was measured with conjunction with low-lF mixer. The fabricated QVCO requires 19 mA including 5 mA in the VCO core part fiom a 1.8 V supply.

재구성 스위칭 매트릭스와 에러 보정회로를 포함한 4×4 다중 포트 증폭 시스템

이한림(Han Lim Lee),박동훈(Dong-Hoon Park),이원석(Won-Seok Lee),강승태(Seung-Tae Khang),이문규(Moon-Que Lee),유종원(Jong-Won Yu) 한국전자파학회 2014 한국전자파학회논문지 Vol.25 No.6

본 논문에서는 재구성 가능한 스위칭 매트릭스와 위상 및 진폭 에러 보정회로를 포함하는 새로운 구조의 4×4 다중 포트 증폭(MPA) 시스템을 제안한다. 제안하는 재구성 스위칭 매트릭스는 MPA 시스템의 입출력 하이브리드 매트릭스 회로로 사용되며, 스위칭 매트릭스의 스위치 모드 조절을 통해 신호의 증폭에 사용될 증폭기의 개수 및 신호의 출력 방향, 출력 크기를 유동적으로 조절할 수 있다. 또한, 제안하는 MPA 시스템은 증폭기간의 위상 및 이득 오차를 최소화하기 위한 보정 회로를 포함하여, 각각의 신호 경로에 이상적인 위상 및 진폭 밸런스를 만들 수 있기에 MPA 최종 출력단의 포트간 격리도를 향상시키게 된다. This paper presents a new 4×4 multi-port amplifier(MPA) structure using reconfigurable switching matrices as input and output hybrid matrices(IHM, OHM), and phase/amplitude error calibration circuits. According to the mode selection of the switches, output power can be flexibly and effectively managed since the number of PA’s to be used and the number of output port to distribute/combine amplified signals can be controlled. In addition, the proposed structure contains the phase and amplitude error calibration block that helps produce identical amplitudes and desired phase differences to the 4×4 OHM, resulting in optimizing the port-to-port isolation of the MPA system.

위성통신용 MSM을 위한 흡수형 SPST MMIC 스위치의 설계 및 제작

염인복,류근관,신동환,이문규,오일덕,오승엽,Yom In-Bok,Ryu Keun-Kwan,Shin Dong-Hwan,Lee Moon-Que,Oh Il-Duck,Oh Seung-Hyeub 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.10

위성통신 시스템의 초고주파 스위치 메트릭스(MSM)를 위한 MMIC 스위치 칩을 InGaAs/GaAs p-HEMT 공정을 이용하여 설계 및 제작하였다. MMIC 스위치는 on과 off상태에서 우수한 입출력 반사계수를 위해 흡수형으로 설계되었다. 또한, 스위치 칩의 크기를 줄이기 위해 MIM 커패시터와 spiral 인덕터의 집중소자를 이용하여 3 GHz 대역에서의 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 구현하였다. 설계된 MMIC 스위치는 $3.2\~3.6\;GHz$ 대역에서 사용할 수 있으며 $1.6\;mm{\times}1.3\;mm$의 칩 크기를 갖는다. On-wafer 측정 결과, 2 dB 이하의 삽입 손실과 56.8 dB 이상의 격리도 특성을 나타내었다. 이와 같은 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 잘 일치하는 것이다. A MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) switch chip using InGaAs/GaAs p-HEMT process has been designed for MSM(Microwave Switch Matrix) of satellite communication system. An absorptive type MMIC switch is adopted for good reflection coefficients performances of input and output ports at both on and off states. And, a quarter wavelength impedance transformer is realized with lumped elements of MIM capacitor and spiral inductor for 3 GHz band to reduce the chip size. This MMIC switch covers the frequency range of $3.2\~3.6\;GHz$. According to the on-wafer measurement, the fabricated MMIC switch with miniature size of $1.6\;mm{\times}1.3\;mm$ demonstrates insertion loss below 2 dB and isolation above 56.8 dB, and the performance coincides with simulation results.

초광대역 응용 시스템을 위한 L밴드 전압제어발진기 설계

구본산,신금식,장병준,류근관,이문규,Koo Bonsan,Shin Guem-Sik,Jang Byung-Jun,Ryu Keun-Kwan,Lee Moon-Que 한국전자파학회 2004 한국전자파학회논문지 Vol.15 No.9

본 논문에서는 TV set-top tuner용으로 사용할 수 있는 옥타브 밴드를 갖는 전압제어 발진기를 설계하였다. 측정 결과, 주파수 튜닝 범위는 0.9 GHz~2.2 GHz로써 1.3 GHz의 발진 대역을 갖는다. 광대역 튜닝과 선형성, 그리고 일정한 위상 잡음 성능을 유지하기 위해 트랜지스터의 베이스와 에미터부에 모두 4개의 배랙터 다이오드를 사용한 것이 특징이다. 개발된 전압제어발진기는 0 V~20 V의 제어 전압과 10 V, 15 mA의 공급 전력을 필요로 한다. 출력 전력은 5.3 dBm을 중심으로 약 $\pm$1.1 dB의 편차를 갖고, 위상 잡음은 전 발진 대역에서 -94.8 dBc/Hz @ 10 kHz offset 이하의 값을 보인다. 선형성은 평균적으로 65 MHz/V이고 $\pm$10 MHz의 편차를 보인다. In this paper an octave tuning voltage controlled oscillator which is used in set-top TV tuner was designed. Oscillation frequency range is 0.9 GHz~2.2 GHz with 1.3 GHz bandwidth. By using 4 varactor diodes in base and emitter of transistor, wide-band tuning, sweep linearity and low phase noise could be achieved. Designed VCO requires a tuning voltage of 0 V ~ 20 V and DC consumption of 10 V and 15 mA. Designed VCO exhibits an output power of 5.3 dBm $\pm$1.1 dB and a phase noise below -94.8 dBc/Hz @ 10 kHz over the entire frequency range. The sweep linearity shows 65 MHz/V with a deviation of $\pm$10 MHz.

Design and Fabrication of 26.4 GHz Local Oscillator for Satellite Payload

신동환,류근관,장동필,이문규,염인복,오승엽,Shin Dong-Hwan,Ryu Keun-Kwan,Chang Dong-Pil,Lee Moon-Que,Yom In-Bok,Oh Seung-Hyeub The Korean Institute of Communications and Informa 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.2A

본 논문에서는 위성 탑재체용 26.4 GHz 국부 발진기를 설계 제작하였다. 제작된 발진기는 고안정도와 고신뢰도를 갖는 기본 주파수 발생부와 기본 주파수 발생부로부터 생성된 8.8 GHz의 신호를 3체배하여 26.4 GHz의 최종 발진 주파수를 만들어내는 주파수 체배부로 구성되어 있다. 기본 주파수 발생부는 샘플링 위상비교기(Sampling Phase Detector)를 이용한 위상 고정 방식의 발진기로 구성하였으며 고안정도를 갖는 OCXO를 기준 주파수원으로 사용하였다. 주파수 체배부는 자체 설계한 MMIC 3체배기와 증폭기를 이용하여 크기와 무게를 줄일 수 있었다. 개발된 국부 발진기는 +11 dBm 이상의 출력 전력과 10 kHz와 100 kHz의 오프셋 주파수에서 각각 -96 dBc/Hz와 -105 dBc/Hz의 위상 잡음 특성을 나타내며, 설계 요구규격을 모두 만족한다. A 26.4 GHz phase locked oscillator(PLO) for communication satellite transponder is developed. The PLO consists of fundamental frequency generation module(FFGM) and frequency multiplication part(FMP). The signal of 26.4 GHz is generated through frequency tripling process of 8.8 GHz fundamental frequency. Phase locking technique using sampling phase detector(SPD) is adopted to design the FFGM. The MMIC tripler and amplifier are also designed for the reduction of the size and mass of FMP. The phase noise characteristics are exhibited as -96 dBc/Hz at 10 tHz offset frequency and -105 dBc/Hz at 100 kHz offset frequency, respectively, with the output power over 11 dBm. All performance parameters are complied with the design requirements.

평면형 초소형 발룬 및 평형 필터 설계

구본산(Bonsan Koo),이문규(Moon-Que Lee) 대한전기학회 2004 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2004 No.7

BPSK 복조를 위한 K-Band CMOS Four-Port 직접 변환 수신기 설계

문성모(Seong-Mo Moon),박동훈(Donghoon Park),유종원(Jong-Won Yu),이문규(Moon-Que Lee) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.2

본 논문에서는 K-band 응용을 위한 0.18 ㎛ CMOS 공정을 기반으로 한 새로운 방색의 four-port BPSK 직접 변환 수신기를 제안하고 검증한다. 제안한 직접 변환 수신기는 두 개의 능동 결합기, 집중 소자 LC 발룬, 두 개의 전력 검출기, 그리고 아날로그 디코더로 구성되어 있다. 설계된 직접 변환 수신기는 K-bnad 반송파 주파수의 데이터율 40 Mbps까지의 BPSK 변조 신호를 성공적으로 복조하였다. In this paper, we propose and demonstrate a new four-port BPSK direct conversion receiver based on 0.18 ㎛ CMOS technology for K-band applications. The proposed direct conversion receiver is composed of two active combiners, an lumped LC balun, two power detectors and an analog decode. The designed direct conversion receiver is successfully demodulated BPSK signal with 40 Mbps in the K-band.