비선형 레이다용 CRLH 전송선로 필터를 이용한 광대역 저잡음증폭기 설계

국문 초록 (Abstract)

비선형 레이다용 CRLH 전송선로 필터를 이용한 광대역 저잡음 증폭기 설계 김형주 정보통신공학과 숭실대학교 대학원 본 논문은 비선형 레이다용 Low Noise Amlifier(LNA)에서 메타 필터 의 일종인 Composite Right-Handed and Left- Handed(CRLH) 필터와 결합된 형태로 제작된 결과를 제시한다. 제안한 비선형 레이다용 LNA는 입력 매칭 네트워크와 출력 매칭 네트워크 그리고 CRLH 필터가 결합된 형태로 구성된다. LNA와 결합한 CRLH 필터는 광대역, 저잡음, 높은 주 파수 선택성의 장점을 가지고 n차 고조파를 필터링하며 결과적으로 광 대역으로 동작하며 동작주파수 대역에서 평탄한 S-Parameter 값을 가지 게 된다. 제안한 LNA의 성능을 검증하기 위해 제작 및 측정을 진행하였 다. 제작된 LNA는 4~8 GHz의 넓은 주파수 대역에서 10dBm 이상의 이 득을 가지고 동작하였으며 잡음지수는 4 GHz와 8 GHz에서 각각 1.521 dB, 1.682 dB의 값을 가지고 중간 주파수인 6 GHz는 1.542 dB로 측정되 었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Wideband Low Noise Amplifier using CRLH Transmission Line Filter for Non-Linear Radar Applicaiton KIM, HYEONG-JU Department of Information & Telecommunication Eng. Graduate School of Soongsil University This paper presents a Low Noise Amplifier(LNA) for Non-Linear Radar Application combined with a Composite Right-Handed and Left-Handed(CRLH) filter which is a kind of metamaterial. The prosposed LNA for non-linear radar application consists of an input matching network, an output matching network, and a CRLH filter combined. The LNA with CRLH filter has some advantages of broadband, low noise, and high frequency selectivity, filtering the harmonic frequency resulting in broadband operation and having a flat S-Parameter value in the operated with a gain of more than 10 dBm in a wideband form 4 GHz to 8 GHz and the noise figure value was measured at 1.521 dB and 1.682 dB in 4 GHz and 8 Ghz respectively and 1.542 dB at 6 GHz, in middle frequency.

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 ⅴ
• 영문초록 ⅵ
• 제 1 장 서론 1
• 1.1 연구배경 1
• 1.2 논문구성 3
• 제 2 장 Composite Right/Left-Handed(CRLH) Filter 4
• 2.1 Metamaterial 4
• 2.2 Composite of Right/Left-Handed (CRLH) 전송선로 5
• 2.2.1 CRLH 전송선로 필터 이론 5
• 2.2.2 광대역 CRLH 전송선로 필터 7
• 2.2.3 광대역 CRLH 전송선로 필터 구현 8
• 제 3 장 저잡음 증폭기 11
• 3.1 비선형 레이다 시스템 11
• 3.1.1 비선형 레이다 시스템 LNA 12
• 3.2 저잡음 증폭기 특성 12
• 3.2.1 잡음지수 13
• 3.2.2 삽입손실 15
• 3.2.3 전력이득 19
• 3.2.4 1dB 이득 압축점(P1dB) 20
• 제 4 장 CRLH 필터 결합 저잡음 증폭기 설계 21
• 4.1 CRLH 전송선로 필터와 결합된 광대역 저잡음증폭기 구조 21
• 4.2 CRLH 전송선로 필터와 결합된 광대역 저잡음증폭기 설계 23
• 4.2.1 설계과정 24
• 4.2.2 제안된 CRLH 전송선로 필터와 결합된 저잡음증폭기 시뮬레이션결과 26
• 4.2.3 제안된 CRLH 전송선로 필터와 결합된 저잡음증폭기 제작 27
• 4.3 CRLH 전송선로 필터와 결합된 저잡음증폭기 측정결과 28
• 제 5 장 결론 및 고찰 31
• 참고문헌 32