5 Gs/s 등가 시간 샘플링을 통한 K-Band UWB 레이다 송수신기 (K-Band Ultra-Wide-Band Radar with 5 Gs/s Equivalent Time Sampling)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 33권 / 10호 / 769 ~ 775페이지
· 저자명 : 변기륜, 박동욱, 서병재, 김홍희, 김인복, 어윤성

초록

본 논문에서는 K-band CMOS UWB 레이다 송수신기를 설계 및 제작하였다. 지연 고정 루프를 사용한 등가 시간 샘플링 기법을 통해 고속의 아날로그 - 디지털 변환기를 사용하지 않고 등가적으로 5 Gs/s 의 높은 해상도를 갖는 고속 샘플링을 구현하였다. 수신기는 저잡음 증폭기, 가변 이득 증폭기, 믹서와 기저대역 아날로그 회로로 구성되었고, 송신기는스위칭 증폭기와 드라이버 증폭기로 구성되었다. 전압 제어 발진기를 사용하여 UWB 신호를 생성하는 구조를 사용하였으며, 지연 고정 루프 신호로 스위칭 증폭기를 제어하여 임펄스 신호를 생성한다. 제안된 UWB 송수신기는 65 nm CMOS 공정 기술을 이용하여 UWB 레이다 단일 칩 시스템으로 설계 및 제작하였다. 측정 결과, 수신기의 최대 이득은 24 GHz에서 79 dB이고, 잡음지수는 7.4 dB이다. 표준구 대비 11.3 m 측정이 가능함을 확인하였다.

영어초록

In this paper, a K-band complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) ultra-wide-band (UWB) radar is presented. Using an equivalent time sampling technique with a delay-locked loop (DLL), virtual 5 Gs/s high-speed sampling is implemented without using a high-speed analog–digital converter. The receiver comprises a low-noise amplifier, radiofrequency variable amplifier, mixer, and baseband analog, whereas the transmitter comprises switching and driver amplifiers. For the UWB signal, a voltage-controlled oscillator-based impulse generator provides a periodic pulse signal using a switching amplifier controlled by a DLL clock. The proposed UWB radar SoC is fabricated using a 65 nm CMOS wafer, and the measured conversion gain and noise figure of the radar receiver are 79 dB and 7.4 dB, respectively, at 24 GHz. Consequently, we confirm that the measurement of the 11.3 m standard sphere is feasible.

참고자료

· 없음