UAV 공중 네트워크를 위한 손실 없는 Polyphase I/Q 네트워크 및 능동 벡터 변조기 기반 빔-포밍 수신기 (Polyphase I/Q Network and Active Vector Modulator Based Beam-Forming Receiver For UAV Based Airborne Network)

서지정보

· 발행기관 : 한국통신학회
· 수록지 정보 : 한국통신학회논문지 / 41권 / 11호 / 1566 ~ 1573페이지
· 저자명 : 정원재, 홍남표, 장종은, 채형일, 박준석

초록

본 논문은 무인기(UAV) 기반 공중 네트워크 시스템을 위한 polyphase In-phase/Quadrature-phase(I/Q) 네트워크 기반 빔-포밍 수신부를 제안한다. 제안하는 polyphase I/Q 네트워크는 낮은 Q-factor와 높은 임피던스를 갖기때문에 작은 손실로 벡터 변조기를 구동할 수 있다. 벡터 변조기는 가변 이득 증폭기(VGA)로 구성되며, In-phase 및 Quadrature-phase 위상 신호의 진폭 제어 및 벡터 합을 통해 위상을 가변한다. 제안하는 빔-포밍 수신부는TSMC 0.18μm CMOS 공정을 통해 구현하였다. 프로토타입은 5-6GHz 주파수 대역(-40dB 입력)에서 검증하였다.
6bit 벡터 변조기 제어를 통해 5.6° LSB (least significant bit)로 360° 위상 가변이 가능하다. 위상 오차는 평균1.6°이며, 진폭 오차는 평균 0.3dB이다.

영어초록

This paper presents a beam-forming receiver with polyphase In-phase/Quadrature-phase (I/Q) network for airborne communication. In beam-forming receiver, the insertion loss (IL) difference between input path increases the receiver noise figure (NF). The major element for generating IL difference is the impedance variation of phase shifter. In order to maintain a constant IL in every phase, this paper propose a lossless polyphase I/Q network based beam-forming receiver. The proposed lossless polyphase I/Q network has low Q-factor and high impedance for drive back-end VGA (Variable gain amplifier) block with low insertion loss. The 2-stage VGA controls in-phase and quadrature-phase amplitude level for vector summation. The proposed beam-forming receiver prototype is fabricated in TSMC 0.18μm CMOS process. The prototype cover the 360° with 5.6° LSB. The average RMS phase error and amplitude error is approximately 1.6° and 0.3dB.

참고자료

· 없음