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능동 캐패시턴스 회로를 이용한 Ku-Band 주파수 합성기 설계 : Design of Ku-Band PLDRO using the Active Capacitance Circuit

  • 발행기관 서강대학교 대학원
  • 지도교수 윤상원
  • 발행년도 2007
  • 학위수여년월 200702
  • 학위명 석사
  • 학과 및 전공 전자공학
  • 식별자(기타) 000000103602
  • 본문언어 한국어

초록/요약

본 논문에서는 유전체 공진기를 이용하여 Ku-band 주파수 합성기를 직접 방식으로 설계, 제작하였고, 능동 캐패시턴스 회로를 이용하여, 바렉터 다이오드의 저항성분을 보상해 위상잡음을 개선하였다. 전압 제어 발진기는 위상 고정 루프를 기반으로 하는 주파수 합성기의 핵심 부분이다. 발진기가 주파수 합성기의 고역 통과 특성을 나타내므로 발진기의 공진부 품질 계수가 좋은 공진부가 요구된다. 먼저 높은 Q 값을 갖는 유전체 공진기를 사용하여 공진부를 설계하였다. 부성 저항 회로 설계 시, 능동 소자의 소스 쪽 임피던스만을 변화시켰던 기존의 방법과는 달리, 본 논문에서는 능동 소자의 소스와 드레인의 임피던스를 동시에 변화시켜 Ku-band에서도 부성 저항 값을 갖도록 하였다. 하지만, 여기서 사용된 유전체 공진기는 집중소자인 인덕터 보다 품질 계수가 우수하긴 하지만, 그 부피가 크고 광대역 발진을 하기 어려운 단점이 있다. 능동 캐패시턴스 회로를 이용하여서 바렉터 다이오드의 직렬 저항성분의 손실과 분산소자의 인덕터의 저항성분을 보상한다. 이롤 통해서 유전체 공진기의 높은 품질계수와 광대역의 발진 특성을 갖는 전압 제어 발진기를 통해서 넓은 가변 범위를 갖는 전압 제어 발진기를 설계하여서 Ku-Band를 하나의 발진기로 동작 시킬 수 있는 전압 제어 발진기를 이용한 주파수 합성기를 설계 하였다. 제작된 주파수 합성기는 향후 Ku-band의 마이크로웨이브 중계기 시스템등에 적용할 수 있다.

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초록/요약

In this paper, a Ku-band frequency synthesizer using dielectric resonator has been designed and fabricated, and active capacitance circuit is applied and compensates varactor diode’s resistance component to reduce phase noise. Voltage controlled oscillator is the core of frequency synthesizer which is based on PLL. Oscillator shows high pass characteristic of frequency synthesizer, so good quality factor of oscillator’s resonator is required. First of all, resonance part is designed with a high Q dielectric resonator, and negative resistance value in Ku-band is available by the means of changing impedance of active device’s drain and source. Dielectric resonator used in this paper has superior quality factor than inductor’s, but its volume is massive, and hard to oscillate in broad band. Resistance of distributed component’s inductor and loss of varactor diode’s serial resistance is compensated with active capacitance circuit. With this one, voltage controlled oscillator having high quality factor of dielectric and broad band oscillation characteristic is designed and fabricated. Designed synthesizer can be applied to microwave repeater system in Ku-band hereafter.

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