선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 논문에서는 단일 방식 주파수 변환기를 기존의 기술 방식과 여파기 등을 이용함으로써 저전력 및 저가의 주파수 변환기를 제작하고자 한다.
- 본 논문에서는 필터용 IC를 인덕터와 커패시터를 사용한 LC 필터로 변경한 위성 통신용 단일 주파수 하향변환기를 설계 및 제작하였다. 설계된 통합 회로에는 저잡음 증폭기, 혼합기, 필터, 증폭기 및 감쇠기로 구성된다.
제안 방법
- 950MHz∼1,450MHz의 BFP는 안테나 상층부에 존재하는 저잡음 차단 하향 변환기에서 보내온 신호를 원하는 주파수 대역만을 입력 신호로 사용하기 위하여 설계하였다.
- [Fig. 9] Measurement result of 61∼79MHz band BPF전체적인 주파수 변환기의 실험은 여러 가지 부분 회로의 실험에 의해서 유도된 데이터의 소자값들을 PCB에 실장한 후 주파수 파형 분석기로 측정하였다.
- 9] Measurement result of 61∼79MHz band BPF전체적인 주파수 변환기의 실험은 여러 가지 부분 회로의 실험에 의해서 유도된 데이터의 소자값들을 PCB에 실장한 후 주파수 파형 분석기로 측정하였다. 그림 10에 보인 바와 같이 RF 신호 입력을 위하여 Agilent사의 E4432B를 사용하고 국부 발진용으로 HewLett-Packard사의 신호발생기를 사용하였으며 출력 신호 측정을 위하여Anritsu사의 MS2718B 주파수 파형 분석기를 사용하였다.
- 950MHz∼1,450MHz의 BFP는 안테나 상층부에 존재하는 저잡음 차단 하향 변환기에서 보내온 신호를 원하는 주파수 대역만을 입력 신호로 사용하기 위하여 설계하였다. 대역통과필터는 각각 7차 LPF와 HPF를 조합하여 설계하였다. 그림 5는 950MHz HPF와 1,450MHz LPF를 조합한 후 시뮬레이터를 이용하여 모의실험한 결과파형이다.
- 0 프로그램을 이용하여 회로를 설계한 후 제작하였다[9]. 데이터 시트에 의한 부품의 크기와 전체 회로에 맞추어 설계하였다.
- 45V로 전압강하가 발생함을 확인하였으며 이 전압은 각 능동소자의 바이어스 회로로 인가되며 각 능동소자의 바이어스 회로에 존재하는 저항값에 의하여 5V의 정전압원이 각 능동소자에 공급하도록 설계하였다. 또한 필터의 실험 결과를 얻기 위하여 Anritsu사의 MS4623B 주파수 분석기를 사용하였다.
- 본 논문에서는 필터용 IC를 인덕터와 커패시터를 사용한 LC 필터로 변경한 위성 통신용 단일 주파수 하향변환기를 설계 및 제작하였다. 설계된 통합 회로에는 저잡음 증폭기, 혼합기, 필터, 증폭기 및 감쇠기로 구성된다. 실험은 회로의 기본적인 IC와 LC 필터의 기본 소자값을 찾고 RF-Sim 프로그램을 사용하여 모의 실험하였으며 실제 측정을 통하여 정확한 소자값을 구현하고 PCB에 실장한 후 RF 단, IF 및 LO 단을 각각 실험하고 최종적으로 1,200MHz의 중간 주파수와 1,130MHz의 LO 주파수를 통해 결과를 측정하였다.
- 설계된 통합 회로에는 저잡음 증폭기, 혼합기, 필터, 증폭기 및 감쇠기로 구성된다. 실험은 회로의 기본적인 IC와 LC 필터의 기본 소자값을 찾고 RF-Sim 프로그램을 사용하여 모의 실험하였으며 실제 측정을 통하여 정확한 소자값을 구현하고 PCB에 실장한 후 RF 단, IF 및 LO 단을 각각 실험하고 최종적으로 1,200MHz의 중간 주파수와 1,130MHz의 LO 주파수를 통해 결과를 측정하였다.
- 그림 3(a)는 1,130MHzLPF를 시뮬레이션 하기 위한 소자값이며 그림 3(b)는 시뮬레이션 결과이다. 원하는 파형 및 이득, 정재파비 값을 얻기 위하여 튜닝 작업을 수행하였다.
- 표 1은 각 능동소자와 전원부의 전압을 측정한 결과이다. 전원부에 6.52V의 전압을 인가하면 MIC39102 레귤레이터를 거쳐 5.45V로 전압강하가 발생함을 확인하였으며 이 전압은 각 능동소자의 바이어스 회로로 인가되며 각 능동소자의 바이어스 회로에 존재하는 저항값에 의하여 5V의 정전압원이 각 능동소자에 공급하도록 설계하였다. 또한 필터의 실험 결과를 얻기 위하여 Anritsu사의 MS4623B 주파수 분석기를 사용하였다.
- 혼합기의 출력단에서는 2,330MHz와 70MHz의 주파수신호가 출력된다. 차단 주파수 70MHz인 저역 통과필터는 출력되는 주파수 성분증에서 70MHz 대역의 신호를 추출하기 위하여 설계하였으며 기본 회로로부터 원하는 출력값을 얻기 위하여 소자값을 미세 조절하였다. 그림 4는 70MHz의 LPF에 대한 소자값 및 시뮬레이션 결과를 나타내었다.
- 최종단의 BPF 또한 전체 회로 실험에서 실험값의 변경을 고려하여 약간의 여유를 두고 차단 주파수를 설정하였다. 대역폭 18MHz는 위성 통신 규격 주파수 대역을 나타낸다.
- 필터를 설계하는 방법을 이용하여 리플 0.1 dB, 차단주파수 1130MHz, 부하저항 50 인 Chebyshev 필터를 설계하였다. 저역 통과 기본형 소자값표에서 조건에 맞는 소자값을 찾고 이를 이용하여 기본 회로를 설계하고 식(3)을 이용하여 커패시터 및 인덕터의 값을 계산하였다.
대상 데이터
- 필터 제작을 위한 인덕터와 커패시터는 1608 chip 커패시터와 1608 chip 인덕터를 사용하였다. 모의실험은 RF-Sim 프로그램을 이용하였다.
데이터처리
- 필터 제작을 위한 인덕터와 커패시터는 1608 chip 커패시터와 1608 chip 인덕터를 사용하였다. 모의실험은 RF-Sim 프로그램을 이용하였다. 그림 3(a)는 1,130MHzLPF를 시뮬레이션 하기 위한 소자값이며 그림 3(b)는 시뮬레이션 결과이다.
이론/모형
- 본 논문에서 주파수 단일 하향 변환기의 성능을 결정하는 가장 중요한 요소인 필터는 식 (1) 과 같은 감쇠식을 갖는 Chebyshev 필터를 사용하였다. Chebyshev 필터는 가장 많이 사용되는 필터로 리플이 존재하지만 감쇠 기울기가 높은 양호한 스커트 특성을 가지고 있다.
성능/효과
- 그 결과 설계한 수치대로 혼합기에서 출력된 또 하나의 신호인 2,330MHz는 출력되지 않았으며 최종 출력단에서 중간 주파수 70MHz를 중심으로 18MHz 대역인 61∼79MHz 범위에서 파형이 측정되었다. 이득이 약 39.
- 대역폭이 18MHz인 좁은 대역폭으로 인하여 삽입 손실이 조금 크게 측정되었으며 대역 통과 주파수가 -3 ∼ -5 dB로 손실이 크게 측정되었으나 이는 증폭기의 이득을 통해 손실을 보완할 수 있다.
- 그 결과 설계한 수치대로 혼합기에서 출력된 또 하나의 신호인 2,330MHz는 출력되지 않았으며 최종 출력단에서 중간 주파수 70MHz를 중심으로 18MHz 대역인 61∼79MHz 범위에서 파형이 측정되었다. 이득이 약 39.45dBm 이며 39∼41dBm 사이에서 결과가 측정되었으며 신호부의 정재파비는 1.5:1 이하의 설계 사양을 충분히 만족하는 것을 확인하였다. 이에 본 논문에서 도출한 실험 결과값은 실제 RF 수신기의 설계 데이터로 충분히 활용할 수 있을 것이다.
후속연구
- 5:1 이하의 설계 사양을 충분히 만족하는 것을 확인하였다. 이에 본 논문에서 도출한 실험 결과값은 실제 RF 수신기의 설계 데이터로 충분히 활용할 수 있을 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.