Design and Fabrication of Wideband Low Phase Noise Frequency Synthesizer Using YTO
YTO를 이용한 광대역 저 위상 잡음 주파수 합성기 설계 및 제작

Myeong-Ho Chae, Hyeang-Soo Lee, Sung-Yong Hong
2013 The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science  
광대역에서 저 위상 잡음 특성을 갖는 주파수 합성기를 YTO를 이용하여 설계하였다. 위상 잡음을 낮추기 위해 분주비를 줄일 수 있는 offset PLL 구조를 사용하였다. 위상 잡음 모델링을 이용하여 PLL의 loop filter, YTO 의 Main 드라이버 회로와 FM 드라이버 회로의 loop filter를 최적화하였다. 또한, 1 Hz 이하의 고해상도를 얻기 위하여 DDS를 기준 신호로 사용하였다. 제작된 주파수 합성기의 위상 잡음은 3.2~6.8 GHz에서 -107 dBc/Hz @10 kHz 이하로 측정되었다. 측정 결과와 위상 잡음 모델링을 통해 계산한 값과 비교한 결과, 잘 일치함을 확인 함으로써 위상 잡음 모델링이 타당함을 검증하였다. Abstract The low phase noise and wideband frequency synthesizer has been designed by using YTO. Offset PLL structure is used for
more » ... ure is used for reducing a division ratio of feedback loop. The phase noise modeling is applied to optimize loop filter of PLL and YTO module. And DDS is used as reference signal of frequency synthesizer for fine resolution. The fabricated wideband frequency synthesizer has the output frequency of 3.2 GHz to 6.8 GHz, phase noise of -107 dBc/Hz at 10 kHz offset from the carrier and frequency resolution of 1 Hz. The measured phase noise is well agreed with the simulated one. Ⅰ. 서 론 송수신 시스템의 국부발진기로 사용하는 핵심부 품인 주파수 합성기를 YTO(YIG Tuned Oscillator)를 이용하여 3.2~6.8 GHz의 광대역에서 저 위상 잡음 특성을 갖는 주파수 합성기를 구현하고자 한다. YTO 는 광대역에서 저 위상 잡음 특성을 갖는 발진기이 며, 전류를 제어하여 주파수를 조절한다 [1] . Offset PLL 방식은 혼합기를 이용하여 궤환되는 주파수를 낮춘 후 분주하기 때문에, 분주비를 낮출 수 있어 위상 잡음을 개선할 수 있다 [2] . 광대역 PLL 을 설계하기 위해서 샘플링 믹서를 주로 사용한다. 이는 고조파 발생기와 혼합기가 결합된 형태로 낮은 주파수의 입력 신호가 고조파 발생기를 통해 N차의 ⓒ
doi:10.5515/kjkiees.2013.24.11.1074 fatcat:dlyixf3nl5b5dnhd2k6t4nmc24