Coherent 7~9 GHz CMOS UWB Radar Transceiver for Moving Target Detection
이동체 탐지를 위한 동기화 구조의 7~9 GHz CMOS UWB 레이다 송수신기

Jun-young Yoo, Byeong-gyu Park, Sang-gyun Kim, Seung-hwan Jung, Yun-seong Eo
2019 The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science  
Print)․ISSN 2288-226X (Online) 903 Ⅰ. 서 론 최근 이동체 감시와 탐지를 위한 저전력, 소형의 레이 다 센서의 급증하는 수요로 단일칩으로 집적된 초광대역 (ultra-wide band: UWB) 레이다 IC(Integrated Circuit) 솔루 션에 관심이 높아지고 있다. 3~5 GHz의 낮은 UWB 대역 과 비교하여, 6~10 GHz의 높은 대역은 더 작은 안테나 및 소형의 센서 모듈 구현이 가능한 이점을 가지고 있으 며, 상용 이동통신 주파수와의 간섭요인이 거의 없다. 그 러나 경로손실이 주파수의 제곱에 비례하고 거리의 4제 곱에 비례하는 특성상 주파수가 2배가 되면 손실이 4배 가 되어 탐지거리는    배 짧아지는 결과가 나온다. 이 처럼 주파수가 높아짐에 따라 감쇄가 심해지고, 탐지거 리도 줄어드는 문제를 해결하여 높은 주파수에서도 충  「이 연구는 민․군기술협력사업(Civil-Military
more » ... ology Cooperation Program)의 지원으로 연구되었음.」 「이 연구는 2019년도 산업통상자원부 및 산업기술평가관리원(KEIT) 연구비 지원에 의한 연구임(20004325). 」 광운대학교 전자공학과Eo 요 약 이 논문에서는, 0.13μm CMOS 공정을 이용한 사람을 탐지를 위해 완전히 집적된 7~9 GHz UWB 레이다 센서를 제안 한다. 고해상도와 긴 탐지범위를 위해, 수신기는 등가 시간 샘플링 기법과 기준 local oscillator를 사용하는 하향 주파수 혼합기를 적용하였다. 또한, 반송파 기반 송신기는 중심주파수와 대역폭을 디지털적으로 가변이 가능하다. 사람 탐지 범위는 최대 5.7 m로 예상된다. 칩의 크기는 2.8×2 mm 2 이고, 공급전압이 1.2 V일 때, 96 mW의 전력을 소모한다. Abstract In this paper, a fully integrated 7~9 GHz UWB radar sensor to detect moving targets is presented using the 0.13μm CMOS technology. For achieving a high resolution and long detection range, a receiver using the equivalent time sampling method and a mixer with reference LO are adopted. Furthermore, a carrier-based transmitter can be used to digitally tune the center frequency and bandwidth. The expected target detection range is up to 5.7 m. The chip size is 2.8×2 mm 2 , and the power consumption is 96 mW at 1.2 V supply voltage.
doi:10.5515/kjkiees.2019.30.11.903 fatcat:7ukfcugltjcfzfutzbh2ndonce