77 GHz Waveguide VCO for Anti-collision Radar Applications
차량 충돌 방지 레이더 시스템 응용을 위한 77 GHz 도파관 전압 조정 발진기

Keun-Kwan Ryu, Sung-Chan Kim
2014 The Journal of the Korean Institute of Information and Communication Engineering  
요 약 본 논문에서는 차량 충돌 방지 레이더 시스템 응용을 위하여 중심 주파수가 77 GHz인 도파관 (waveguide) 전압 조정 발진기 (VCO, voltage controlled oscillator)를 구현하였다. 구현된 도파관 전압 조정 발진기는 GaAs 기반의 건 다이오드 (Gunn diode)와 버랙터 다이오드 (varactor diode), 도파관 천이기 (waveguide transition), 저역 통과 필터 (LPF, low pass filter) 및 공진기 (resonator) 기능을 동시에 수행하는 다이오드의 바이어스 (bias) 포스트 (post)로 구 성되어진다. 77 GHz 신호는 동공 (cavity)을 38.50 GHz에서 발진하도록 설계하여 2체배된 신호를 사용하였으며 WR-12에서 WR-10으로 천이되어 출력된다. 도파관 천이기는 77 GHz의 중심주파수에서 1.86 dB의 삽입손실 (insertion loss)과 -30.22 dB의 입력반사계수
more » ... -30.22 dB의 입력반사계수 (S11, input reflection coefficient) 특성을 갖는다. 제작된 도파관 전압 조정 발진기는 870 MHz의 대역폭 (bandwidth)과 12.0 dBm ~ 13.75 dBm의 출력 전력 특성을 나타내었다. 위상잡음 특성은 1 MHz 오프셋 (offset)에서 -100.78 dBc/Hz의 우수한 특성을 얻었다. ABSTRACT In this work, we demonstrated a 77 GHz waveguide VCO with transition from WR-12 to WR-10 for anti-collision radar applications. The fabricated waveguide VCO consists of a GaAs-based Gunn diode, a varactor diode, a waveguide transition, and two bias posts for operating as a LPF and a resonator. The cavity is designed for fundamental mode at 38.5 GHz and operated at second hormonic of 77 GHz. The waveguide transition has a 1.86 dB of insertion loss and -30.22 dB of S11 at the center frequency of 77 GHz. The fabricated VCO achieves an oscillation bandwidth of 870 MHz. Output power is from 12.0 to 13.75 dBm and phase noise is -100.78 dBc/Hz at 1 MHz offset frequency from the carrier. 키워드 : 도파관, 전압 조정 발진기, 77 GHz, 건 다이오드, 버랙터 다이오드
doi:10.6109/jkiice.2014.18.7.1652 fatcat:hy3ecsleqzf5nom4tw2xelw3le