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TVWS 대역 주파수 합성기 설계

Design of TVWS band frequency synthesizer

초록/요약 도움말

본 논문에서는 낮은 위상 잡음을 갖는 TVWS 대역 RF 송수신 시스템의 국부발진기 (LO) 로 사용될 주파수 합성기를 설계를 제안한다. 제안하는 주파수 합성기는 콜피츠형 전압 제어 발진기 회로를 바탕으로 λ/4 유전체 공진기를 사용하여 낮은 위상 잡음 특성을 가지는 안정된 신호를 만든 후 핀 다이오드를 사용하여 공진부의 커패시턴스를 변환하는 방법을 사용하였다. 핀 다이오드와 버렉터 제어를 통해 공진부의 주파수 가변 범위를 확장한 후 넓은 대역에서 발진조건을 가지는 전압 제어 발진기를 설계하고 PLL 기반의 주파수 합성기를 제작하였다. 제작된 주파수 합성기는 0 ~ 5 V의 버렉터 제어 전압과 핀 다이오드에 순방향 전압을 인가하는 방법으로 503 ∼ 730 MHz의 가변범위를 가진다. 출력 전력은 -0.3 ~ 2.1 dBm 이고, 위상 잡음 특성은 -103.5 dBc/Hz @10kHz, -121.9 dBc/Hz @100kHz로 측정 되었다.

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초록/요약 도움말

This thesis presents a frequency synthesizer having low phase noise which can be applicable to local oscillators in TVWS band RF transceiver. The proposed frequency synthesizer is based on the Colpitts-type oscillator circuit in which the control voltage is applied to the varactor. By using a λ/4 dielectric resonator, stable signal having a low phase noise can be generated. PIN diodes are used to control the capacitance of the capacitor bank. Controlling the bias voltage of varactor and PIN diodes widened the frequency tuning range. After designing the VCO with a wide tuning range range, the PLL based frequency synthesizer was designed. It is shown that the synthesizer has the operating frequency range of 503 ~ 703 MHz by 0 ~ 5V varactor tuning voltage and switching the PIN diodes. The measured results show that the output power lies between -0.3 and 2.1 dBm and the phase noise characteristic is measured as -103.5 dBc/Hz @10kHz offset and -121.9 dBc/Hz @100kHz offset from the oscillation frequency.

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