본 논문에서는 5G빔포밍 시스템을 위한 28 GHz 대역 RF송수신기 모듈의 설계 및 제작 결과에 대해 기술하고자 한다. 준 밀리미터파인 28 GHz의 높은 주파수에서 동작해야 하는 어려움이 있어 설계의 정확성을 위해 ANSYS 사의 HFSS를 사용하였다. Heterodyne 수신기 구조를 사용함으로써 생기는 image 주파수 성분이 있기 때문에 image 주파수의 신호를 제거하는 IR(Image Rejection) filter를 ...
본 논문에서는 5G빔포밍 시스템을 위한 28 GHz 대역 RF송수신기 모듈의 설계 및 제작 결과에 대해 기술하고자 한다. 준 밀리미터파인 28 GHz의 높은 주파수에서 동작해야 하는 어려움이 있어 설계의 정확성을 위해 ANSYS 사의 HFSS를 사용하였다. Heterodyne 수신기 구조를 사용함으로써 생기는 image 주파수 성분이 있기 때문에 image 주파수의 신호를 제거하는 IR(Image Rejection) filter를 EM시뮬레이션 툴인 HFSS를 사용하여 PCB 상의 micro-strip 선로와 open stub을 이용하여 notch filter의 구조로 설계하였다. 수신기의 경우 이득은 25.5 dB, 잡음지수 6.5 dB, 송신기의 경우 이득은 10.2 dB, P1dB 는 5.6 dBm 이다. RF 송수신기 모듈 측정 및 보완 이후 ADC & DAC 부를 포함한 USRP (NI USRP-2942R) 디지털 모뎀부와 단일 복사 소자를 배열하여 특정 빔 패턴을 갖는 4x8 서브배열 안테나로 연동 측정하여 QPSK, 16 QAM, 64 QAM의 변조된 신호에 대하여 EVM(Error Vector Magnitude) 특성을 모뎀장비를 이용하여 거리 별 EVM을 측정하였고 3 가지 변조 방식에 대하여 수신감도 -89, -78.6, -66.2 dBm 을 얻었고 EVM 요구수치가 높은 64 QAM 변조방식으로 최소 3 m 이상 무선 통신이 가능할 것으로 예측되며 최종적으로 16 QAM, 64 QAM 변조를 이용하여 HD 고화질 동영상을 송수신 함으로써 5세대 무선통신 시스템을 검증하였다.
본 논문에서는 5G 빔포밍 시스템을 위한 28 GHz 대역 RF 송수신기 모듈의 설계 및 제작 결과에 대해 기술하고자 한다. 준 밀리미터파인 28 GHz의 높은 주파수에서 동작해야 하는 어려움이 있어 설계의 정확성을 위해 ANSYS 사의 HFSS를 사용하였다. Heterodyne 수신기 구조를 사용함으로써 생기는 image 주파수 성분이 있기 때문에 image 주파수의 신호를 제거하는 IR(Image Rejection) filter를 EM 시뮬레이션 툴인 HFSS를 사용하여 PCB 상의 micro-strip 선로와 open stub을 이용하여 notch filter의 구조로 설계하였다. 수신기의 경우 이득은 25.5 dB, 잡음지수 6.5 dB, 송신기의 경우 이득은 10.2 dB, P1dB 는 5.6 dBm 이다. RF 송수신기 모듈 측정 및 보완 이후 ADC & DAC 부를 포함한 USRP (NI USRP-2942R) 디지털 모뎀부와 단일 복사 소자를 배열하여 특정 빔 패턴을 갖는 4x8 서브배열 안테나로 연동 측정하여 QPSK, 16 QAM, 64 QAM의 변조된 신호에 대하여 EVM(Error Vector Magnitude) 특성을 모뎀장비를 이용하여 거리 별 EVM을 측정하였고 3 가지 변조 방식에 대하여 수신감도 -89, -78.6, -66.2 dBm 을 얻었고 EVM 요구수치가 높은 64 QAM 변조방식으로 최소 3 m 이상 무선 통신이 가능할 것으로 예측되며 최종적으로 16 QAM, 64 QAM 변조를 이용하여 HD 고화질 동영상을 송수신 함으로써 5세대 무선통신 시스템을 검증하였다.
This paper presents a 28 GHz RF transceiver module for 5G beam-forming system. EM simulation supports precise module design at quasi-millimeter wave frequency. The architecture of RF module is the heterodyne receiver and transmitter for the inter-operation with USRP (NI USRP 2942R) instrument, which...
This paper presents a 28 GHz RF transceiver module for 5G beam-forming system. EM simulation supports precise module design at quasi-millimeter wave frequency. The architecture of RF module is the heterodyne receiver and transmitter for the inter-operation with USRP (NI USRP 2942R) instrument, which is used as the IF stage and BB modem. The 28 GHz RF transceiver module is fabricated with the commercially available RF SMD (Surface Mount Device) components such as LNA, DA, and up/down IQ converters. The gain and NF of receiver are 25.5 dB and 6.5 dB, respectively. The gain and P1dB of transmitter are 10.5 dB and 5.6 dBm. In order to verify the feasibility of the entire 5G communication systems, the full operation cooperated with the 4ⅹ8 sub-array antenna and BB modem is performed to measure the available EVM (Error Vector Magnitude) and communication distance. The sensitivity of each modulations QPSK, 16 QAM, 64 QAM are -89, -78.6, -66.2 dBm and 64 QAM which require highest EVM is expected at least 3 m wireless communication. Finally, our system verified 5G communication system by HD video transmission test successfully.
This paper presents a 28 GHz RF transceiver module for 5G beam-forming system. EM simulation supports precise module design at quasi-millimeter wave frequency. The architecture of RF module is the heterodyne receiver and transmitter for the inter-operation with USRP (NI USRP 2942R) instrument, which is used as the IF stage and BB modem. The 28 GHz RF transceiver module is fabricated with the commercially available RF SMD (Surface Mount Device) components such as LNA, DA, and up/down IQ converters. The gain and NF of receiver are 25.5 dB and 6.5 dB, respectively. The gain and P1dB of transmitter are 10.5 dB and 5.6 dBm. In order to verify the feasibility of the entire 5G communication systems, the full operation cooperated with the 4ⅹ8 sub-array antenna and BB modem is performed to measure the available EVM (Error Vector Magnitude) and communication distance. The sensitivity of each modulations QPSK, 16 QAM, 64 QAM are -89, -78.6, -66.2 dBm and 64 QAM which require highest EVM is expected at least 3 m wireless communication. Finally, our system verified 5G communication system by HD video transmission test successfully.
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