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Metamatrial Resonator를 이용한 K-Band 저위상 잡음 Push Push OSC 설계
K-Band Low Phase Noise Push Push OSC Using Metamaterial Resonator

심우석    (숭실대학교 정보통신공학부   ); 이종민    (숭실대학교 정보통신공학부   ); 서철헌    (숭실대학교 정보통신공학부  );
  • 초록

    본 논문은 K-band에서 위상잡음과 출력파워를 향상시키기 위하여 메타 구조로 높은 Q값을 갖는 이중 H자 형태의 메타전자파구조의 공진기를 적용한 Push-Push 구조의 발진기를 제안하였다. 제안된 발진기는 낮은 위상잡음과 높은 출력 전압을 보여준다. 특히 이중 H자 형태의 메타 전자파구조(DHM)는 전기장의 커플링을 강하게 하여 발진 주파수에서 높은 Q 값을 갖도록 설계되었다. 또한 2개의 발진기를 Push-Push 구조로 결합시킴으로 출력 전력을 개선하였다. 실험결과 20.20 GHz에서 3.1 dBm의 출력을 나타내었고, 중심주파수 억압특성은 -23.7 dBc, 위상잡음은 -116.28 dBc @ 100kHz의 특성을 보였다.


    In this paper, a push-push oscillator at K-band with a double H-shape metamaterial resonator (DHMR) based on high-Q is proposed with metamaterial structure to improve the phase noise and output power. The proposed oscillator shows low phase noise and high output power. DHMR is designed to be high-Q at resonance frequency through strong coupling of E-field. oscillators which are combined in push-push structure improve output power. The propose push-push oscillator shows the output power of 3.1 dBm, the fundamental signal suppression of -23.7 dBc and phase noise of -116.28 dBc at 100 kHz offset frequency and 20.20 GHz center frequency.


  • 주제어

    Double H-shape metamaterial .   K-band .   low phase noise .   output power .   Push-Push.  

  • 참고문헌 (10)

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    3. R. A. Shelby, D. R. Smith, S. C. Nemat Nasser, and S. Schultz, "Microwave transmission metamaterial," Appl. Phys. Lett., vol. 78, pp. 4184-4187, 2000. 
    4. F. Falcone, T. Lopetegi, M. A. G. Laso, J. D. Baena, J. Nonache, M. Beruete, R. Marques, F. Martin, and M. Sorolla, "Babinet principle applied to metasurface and metamaterial design," phys. Rev. Lett., vol. 93, pp. 197 401(1)-197 401(4), 2004. 
    5. R. Marques, J. D. Baena, F. Martin, J. Bonache, F. J. Falcone, T. Lopetegi, M. Beruete, and M. Sorolla, "Left-handed Metamaterial based on dual split ring resonators in microstrip technology," in Proc. Int. URSI Electromagnetic Theory Symp., Pisa, Italy, May 23.27, 2004, pp. 1188-1190. 
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    7. A. S Hyun, H. S. Kim, and Park, J. H. Kim, J. C. Lee, N. Y. Kim, B. K. Kim, and U. S. Hong, "K-band hair-pin resonator oscillator", IEEE MTT-S Lnt. Microwave Sysposium Digest, vol, pp.725-728, Jun. 1999 
    8. E. Park and C. Seo, "Low Phase Noise Oscillator Using Micro-strip square Open Loop Resonator," IEEE MTT-S Dig., June 2006. 
    9. C. Lee and C. Seo, "Design of Low Phase Noise VCO using Complementary Split-Ring Resonator," APMC2008, Dec 2008. 
    10. 이종민, 서철헌, "이중 H자 메타 전자파구조를 이용한 저위상잡음 발진기" 전자공학회논문지 2010 년 2월.     

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