표제지
목차
국문초록 12
ABSTRACT 13
제1장 서론 14
1.1. 5G통신 14
제2장 위상 천이기 16
2.1. 수동형 위상 천이기 16
2.2. 능동형 위상 천이기 18
제3장 능동형 위상 천이기의 설계 20
3.1. I/Q generator의 설계 20
3.1.1. I/Q generator의 구조 20
3.1.2. 대칭 구조 RC PPF 24
3.1.3. RC PPF의 수식적 해석과 I/Q 신호 생성 27
3.2. 능동형 발룬의 설계 35
3.2.1. 수동형 발룬 35
3.2.2. 능동형 발룬 37
3.2.3. 위상 보정 회로를 사용한 능동형 발룬 39
3.3. 벡터 합성기의 설계 49
3.3.1. 벡터 합성기 설계 49
제4장 시뮬레이션 및 측정 결과 51
4.1. 시뮬레이션 결과 51
4.2. 측정 결과 56
제5장 결론 66
참고문헌 68
부록 70
[표 4-1] 능동형 발룬의 시뮬레이션과 측정 결과표 64
[표 4-2] 다른 논문의 회로와 비교한 표 65
[그림 1-1] 위상 배열 안테나 모듈 15
[그림 2-1] 6-bit 수동형 위상 천이기 16
[그림 2-2] 부하 선로 방식 수동형 위상 천이기 17
[그림 2-3] 능동형 위상 천이기의 구조 18
[그림 2-4] 능동형 위상 천이기의 벡터 합 19
[그림 3-1] (a) quadrature all-pass filter와 (b) poly phase filter 20
[그림 3-2] 단일 구조 RC PPF의 layout 21
[그림 3-3] 단일 구조 RC PPF의 위상 응답 22
[그림 3-4] 이중 구조 RC PPF의 layout 22
[그림 3-5] 이중 구조 RC PPF의 위상 응답 23
[그림 3-6] 대칭 구조 RC PPF의 layout 24
[그림 3-7] 대칭 구조 PPF의 위상 응답 25
[그림 3-8] RC PPF의 삽입 손실 (a) 단일 구조, (b) 이중 구조, (c) 대칭 구조 26
[그림 3-9] RC PPF의 수식 모델 27
[그림 3-10] 중첩의 원리를 적용한 RC PPF의 수식 모델 28
[그림 3-11] 크기 불균형 정도에 대한 위상 변위 31
[그림 3-12] 위상 불균형 정도에 대한 위상 변위 32
[그림 3-13] 입력 발룬의 레지스턴스 차이에 대한 위상 변위 34
[그림 3-14] 입력 발룬의 리액턴스 차이에 대한 위상 변위 34
[그림 3-15] 주파수 변화에 대한 변압기의 삽입 손실 변화 36
[그림 3-16] 주파수 변화에 대한 변압기의 위상 불균형 변화 36
[그림 3-17] 능동형 발룬의 종류 38
[그림 3-18] 공통-소스. 공통-게이트 능동형 발룬의 기생 성분 38
[그림 3-19] 위상 보정 회로 40
[그림 3-20] 위상 보정 회로의 출력 전류 벡터 합 40
[그림 3-21] 설계한 능동형 발룬의 회로도 41
[그림 3-22] 설계한 능동형 발룬의 차동 신호 이득 42
[그림 3-23] 설계한 능동형 발룬의 차동 신호 위상 응답 42
[그림 3-24] LLoad 유무에 대한 차동 신호의 이득[이미지참조] 44
[그림 3-25] LLoad 유무에 대한 차동 신호의 위상 응답[이미지참조] 44
[그림 3-26] LLoad의 유무에 대한 이득 불균형[이미지참조] 45
[그림 3-27] LLoad의 유무에 대한 위상 불균형[이미지참조] 45
[그림 3-28] 능동형 발룬의 출력 임피던스 (a) LLoad 제거, (b) LLoad 포함[이미지참조] 47
[그림 3-29] 능동형 발룬+RC PPF의 위상 응답 48
[그림 3-30] 능동형 발룬+RC PPF의 위상 오류 48
[그림 3-31] 길버트 셀의 회로도 50
[그림 3-32] 길버트 셀의 출력 변압기 50
[그림 4-1] 능동형 위상 천이기의 전체 회로도 53
[그림 4-2] 설계한 능동형 위상 천이기의 칩 사진 54
[그림 4-3] 능동형 위상 천이기의 반사 손실 시뮬레이션 결과 54
[그림 4-4] 능동형 위상 천이기의 RMS 오류 55
[그림 4-5] ZNA Vector Network Analyzer (ROHDE & SCHWARZ) 56
[그림 4-6] 능동형 위상 천이기의 반사 손실 측정 57
[그림 4-7] 능동형 위상 천이기의 이득 측정 결과 57
[그림 4-8] 능동형 위상 천이기의 위상 응답 측정 결과 58
[그림 4-9] 능동형 위상 천이기의 RMS 오류 59
[그림 4-10] 28 GHz에서 능동형 위상 천이기의 성상도 59
[그림 4-11] 각 주파수에서 이득 상태 변화에 대한 이득 오류 62
[그림 4-12] 이득 상태에서 주파수 변화에 대한 이득 오류 62
[그림 4-13] 각 주파수에서 이득 상태 변화에 대한 위상 오류 63
[그림 4-14] 이득 상태에서 주파수 변화에 대한 위상 오류 63