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새로운 헤어핀 공진기를 이용한 X 밴드 발진기
An X-band Oscillator Using a New Hairpin Resonator

서성원   (광운대학교 전자통신공학과UU0000194  ); 정진호   (광운대학교 전자통신공학과UU0000194  ); 박찬형   (광운대학교 전자통신공학과UU0000194  );
  • 초록

    본 논문에서는 새로운 헤어핀 공진기를 제안하고 이를 X 밴드 발진기에 응용하는 연구에 관한 것이다. 새로이 제안된 헤어핀 공진기는 스파이럴 구조를 이용하여 coupling을 강화시키는 구조이다. 기존의 헤어핀 공진기와 새로이 제안된 공진기를 마이크로스트립 선로 상에서 제작하여 특성을 비교하였다. 공진 주파수 9.2 GHz에서 제안된 공진기는 더 높은 loaded quality factor를 보여주었고, 면적 또한 약 50 % 정도 줄어들었음을 확인하였다. 새롭게 제안된 헤어핀 공진기를 이용한 발진기의 측정 결과, 출력 전력은 10.87 dBm이고, 기준 주파수 대비 2차 고조파 성분 억압은 41.99 dBc이며, 100 kHz 오프셋에서 위상 잡음은 -101.49 dBc/Hz의 특성을 얻었다. 이는 기존의 헤어핀 공진기를 이용한 발진기보다 6.17 dB 정도 개선된 위상 잡음 특성에 해당한다.


    In this paper, an X-band oscillator is presented using a new miniaturized microstrip hairpin resonator. The newly designed hairpin resonator on the microstrip line employs the spiral structure, which shows a higher loaded quality factor and the 50 % reduced circuit area compared to the conventional one at 9.2 GHz. The oscillator using proposed resonator shows the output power of 10.87 dBm, the second harmonic suppression of 41.99 dBc, and the phase noise performance of -101.49 dBc/Hz at 100 kHz offset, which is better than the conventional resonator oscillator by 6.17 dB.


  • 주제어

    Hairpin Resonator .   Oscillator .   Phase Noise .   Quality Factor.  

  • 참고문헌 (7)

    1. C. G. Hwang, J. S. Lee, J. H. Kim, N. H. Myung, and J. I. Song, "Simple K-band MMIC VCO utilizing a miniaturized hairpin resonator and a three terminal p-HEMT varactor with low phase noise and high output power properties", IEEE Microwave Wireless Compon. Lett., vol. 13, no. 6, pp. 229-231, Jun. 2003 
    2. T. H. Lee, A. Hajimiri, "Oscillator phase noise: A tutorial", IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 35, no. 3, pp. 326-336, Mar. 2000 
    3. F. Hwang, "Superconducting microwave bandpass filter using spiral resonators with no air bridge", Electron. Lett., vol. 37, pp. 361-362, Mar. 2001 
    4. D. B. Leeson, "A simple model of feedback oscillator noise spectrum", Proc. IEEE, vol. 54, pp. 329-339, Feb. 1966 
    5. A. Hajimiri, T. H. Lee, "A general theory of phase noise in electrical oscillator", IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 33, no. 2, pp. 179-194, Feb. 1998 
    6. M. Sagawa, K. Takahashi, and M. Makimoto, "Miniaturized hairpin resonator filters and their applications to receiver front-end MIC's", IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 37, no. 12, pp. 1991- 1997, Dec. 1989 
    7. P. G. Wilson, R. D. Carver, "An easy-to use FET DRO design procedure suited to most CAD programs", IEEE MTT-S Dig., vol. 3, pp. 1033-1036, Jun. 1989 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (3)

    1. Kang, Il-Heung ; Kim, Young-Gon ; Kim, Sung-Kyun ; Woo, Dong-Sik ; Kim, Kang-Wook 2011. "A New Tunable Oscillator Using A Suspended-Stripline Resonator" 韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, 22(9): 813~819     
    2. Jeong, Sun-Hwa ; Hwang, Hee-Yong 2013. "Design of X-Band SOM for Doppler Radar" 韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, 24(12): 1167~1172     
    3. Kim, Gue-Chol 2013. "Design of Voltage Controlled Oscillator for X-band Radar Using CSRR loaded microstrip line" 한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, 8(9): 1277~1283     

 저자의 다른 논문

  • 박찬형 (3)

    1. 2006 "NANOCAD Framework for Simulation of Quantum Effects in Nanoscale MOSFET Devices" Journal of semiconductor technology and science 6 (1): 1~9    
    2. 2009 "집중소자를 이용한 새로운 윌킨슨 전력 분배기" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. TC, 통신 46 (6): 128~134    

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