24 GHz 1Tx 2Rx FMCW 송수신기 설계

김태현; 권오윤; 김준성; 박재현; 김병성

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저자정보: 김태현 (성균관대학교) 권오윤 (성균관대학교) 김준성 (성균관대학교) 박재현 (성균관대학교) 김병성 (성균관대학교)

저널정보: 한국전자파학회 한국전자파학회논문지 韓國電磁波學會論文誌第29卷第10號(通卷第257號)

발행연도: 2018.10

수록면: 758 - 765 (8page)

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본 논문은 65-nm Complemetary Metal-Oxide-Semiconductor(CMOS) 공정으로 설계한 송신 1채널, 수신 2채널을 내장한 24 GHz 송수신 칩과 이 칩을 이용하여 제작한 24 GHz Frequency Modulated Continuous Wave(FMCW) 레이다 모듈을 제시한다. CMOS 송수신 칩은 14체배기, 저잡음 증폭기, 하향 변환 믹서, 전력 증폭기를 포함하고 있다. 송신 출력은 23.8～24.36 GHz 대역에서 10 dBm 이상이며, 위상 잡음은 1 MHz 오프셋에서 -97.3 dBc/Hz이다. 수신기는 25.2 dB의 변환 이득과 -31.7 dBm의 P1dB를 갖는다. 송수신 칩은 모두 합해 295 mW를 소모하고 1.63×1.6 mm²의 면적을 차지한다. 레이다 시스템은 FR4 기판과 저손실 듀로이드 기판을 적층하여, 저손실 기판위에 칩과 안테나 및 고주파 전송선을 배치하고, 바이어스 회로와 이득 블록, FMCW 신호 발생 블록은 FR4 기판에 집적하여 하나의 레이다 모듈을 구성하였다. 안테나는 패치 형태로 송신 안테나는 4×4 패치 안테나로 14.76 dBi의 안테나 이득을 수신 안테나는 4×2 패치 안테나로 11.77 dBi의 안테나 이득을 구현하였다. 코너 리플렉터를 사용하여 거리 및 방위각 탐지 실험을 수행하였고, 정상 동작을 확인하였다.

#CMOS #FMCW Radar #Tranceiver #24 GHz

참고문헌 (9)

참고문헌 신청

[학술대회논문] - H. Krishnaswamy / 2010 / A 4-channel 4-beam 24-to-26 GHz spatio-temporal RAKE radar transceiver in 90 nm CMOS for vehicular radar applications / 2010IEEE International Solid-State Circuits Conference : 214 ~ 215

[학술지(정기간행물)] - R. Ebelt / 2014 / Cooperative indoor localization using 24-GHz CMOS radar transceivers / IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 62 (9) : 2193 ~ 2203

[학술지(정기간행물)] - G. Pyo / 2017 / Single-antenna FMCW radar CMOS transceiver IC / IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 65 (3) : 945 ~ 954

[학술지(정기간행물)] - 김성균 / 2012 / A Fully-Integrated Low Power K-band Radar Transceiver in 130nm CMOS Technology / JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE 12 (4) : 426 ~ 432

[학술지(정기간행물)] - C. Cui / 2015 / A 77-GHz FMCW radar system using onchip waveguide feeders in 65-nm CMOS / IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 63 (11) : 3736 ~ 3746

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