유전체 공진 발진기 설계 및 제작 = Design and fabrication of a dielectric resonator oscillator

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 Ku-band(12.4-18GHz) 위성통신 시스템 및 이동통신 중계기의 마이크로파 송수신부에 사용되는 고안정도 위상고정 유전체 공진 발진기(Phase Locked Dielectric Resonator Oscillator)의 설계와 구현에 관한 것이다. High-2의 유전체 공진기(Dielectric Resonator)를 이용하여 구현된 유전체 공진 발진기(Dielectric Resonator Oscillator)는 13GHz 대역의 FLDRC를 구현하기 위해 Varactor Diode를 이용하여 전압가변 유전체 공 진 발진기(Voltage controlled Dielectric Resonator Oscillator)로 동작하며, VCDR0의 출력신호를 Sampling Phase Detector를 이용하여 lOMHz 크리스탈 발진기 신호에 위상 고정시켜 높은 주파수 안정도와 우수한 위상잡음 특성을 나타내게 한다. 본 논문에서는 13.4GHz DR0를 구현하여 Oscillator의 위상잡음 개선효과를 측정을 통해 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this thesis, a dielectric resonator oscillator (DRO) has been designed and fabricated for Ku-band (12.4-18 GHz) microwave system of satellite communication system. The employed dielectric resonator has a dielectric constant of 38 and a quality factor (Q) of 42,000. A voltage controlled dielectric resonator oscillator (VCDRO) has been designed with DRO and varactor diode to realize a phase locked dielectric resonator oscillator (PLDRO). A sampling phase detector and 10MHz crystal oscillator will be utilized in a PLDRO.
The fabricated DRO has a center frequency of 13.64 GHz and an output power of -2.72dBm. It also has a good frequency stability. Therefore, it is expected that the DRO designed in this thesis will be successfully utilized in the design of a PLDRO in a near future.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 제1장 서론 = 1
• 제1.1절 연구 배경 = 1
• 제1.2절 논문의 구성 = 2
• 제2장 발진기 이론 = 4
• 제2.1절 S-parameter = 4
• 제2.2절 2-단자 망에서의 발진조건 = 7
• 제2.3절 유전체 공진 발진기의 구성 = 11
• 제3장 유전체 공진 발진기의 설계 = 13
• 제3.1절 유전체 공진기 모델 = 13
• 제3.2절 바이어스 회로 설계 = 19
• 제3.3절 능동소자 스터브 설계 = 21
• 제3.4절 출력 정합회로 설계 = 23
• 제4장 전압 제어 유전체 공진 발진기 설계 = 26
• 제4.1절 Varactor Diode 모델 = 26
• 제4.2절 유전체 공진 발진기의 비 선형 설계 = 28
• 4.2.1 비 선형 FET 모델의 스터브 설계 = 29
• 4.2.2 비 선형 철계에서의 출력정합회로 설계 = 31
• 제4.3절 전압제어 유전체 공진 발진기의 설계 = 33
• 제5장 유전체 공진 발진기의 제작 및 측정 = 39
• 제5.1절 유전체 공진 발진기 제작 = 39
• 제5.2절 유전체 공진 발진기 측정 = 40
• 제6장 결론 및 향후 연구계획 = 45
• 참고문헌 = 46
• ABSTRACT = 48