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[정보통신]VCO 설계 및 제작

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2006.08.12
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소개글

[정보통신]VCO 설계 및 제작에 대한 자료입니다.

1. 요약

2. 서론
1) 이동통신용 VCO(전압제어 발진기)의 구성 및 발전 동향
2) Specification

3. 기본이론
1) Oscillator의 기본이론
2) 안정화 판별법
3) Microstrip Line 기본이론
4) VCO 설계과정

4. 실제 설계 과정 (회로도 포함)
1) ADS를 통한 시뮬레이션
2) 제작 결과 및 측정

5. 결론

6. 참고문헌

첨부 #1. 상용화된 IMT-200 Specification

본문내용

1. 요 약
최근 몇 년 동안 이동통신에 대한 시장 규모는 급성장을 보였다. 이러한 시장 규모 성장에 힘입어 단말기에 사용되는 RF부품 제작 기술 또한 급진전됐으며 이동통신용 RF부품은 과거에 비해 놀라울 정도로 소형 경량화 되어 단말기의 휴대성을 더 높이고 있다. 특히 전압 제어 발진기의 경우 지난 10년 사이에 1/30 정도로 크기가 축소 됐으며 향후로도 계속적으로 축소되어 좀더 휴대하기 간편하고 편리한 다 기능의 단말기를 가능하게 할 것이다.
또한 무선 통신 기술의 눈부신 발전에 따라 800MHz 대역의 셀룰러폰과 1.7GHz 대역의 휴대폰이 생활의 필수품이 되었다. 이런 상황이 가능한 것도 이론만 존재하고 그때까지 검증받지 못했던 CDMA이라는 기술 도입 때문이다. 세계 최초로 우리나라는 CDMA통신 시스템의 상용화에 성공함으로서 우리나라는 세계의 유수의 통신 대국과 그 어깨를 나란히 할 수 있게 되었으며 CDMA기술만큼은 우리나라가 최고의 기술을 지니게 되었다. 우리나라가 현재 사용하고 있는 휴대 전화는 크게 두 가지로 나누어진다. 800MHz 대역의 셀룰러폰으로 011, 017이 서비스를 하고 있으며, 1.7GHz 대역으로서 016, 018, 019가 우리나라에서 서비스를 하고 있다.
또한 차세대 이동통신이라고 할 수 있는 IMT-2000은 기존 전화나 ISDN과 같은 고정 통신망 서비스에 하나 이상의 무선 링크를 사용하여 접속하도록 하는 이동 통신 시스템으로서, 기존 통신 시스템의 가장 큰 문제점인 단말기의 이동성과, 전송속도의 한계를 극복하여 지구상의 어떤 곳, 즉 사막이나 바다 한가운데서도 다양한 정보를 빠른 속도로 주고받을 수 있도록 하는 통신 시스템이 될 것으로 예상된다.
사용 주파수 대역은 1885MHz에서 2200MHz로 기존의 셀룰러폰이나 PCS 시스템에 의해 제공되던 서비스를 제공할 뿐만 아니라 보다 향상된 기술에 의한 차원 높은 서비스도 제공할 수 있는 차세대 이동 통신 시스템이다. 지상망 또는 위성망에 연결될 수 있는 이동전화로도 이용 가능하다.
우리는 실생활에 사용되는 제품을 만드는 공학도로서 통신 시스템 모듈 중 가장 기본이라고 할 수 있는 VCO(Voltage Controlled Oscillator)를 만들어보고자 한다. 학부과정동안 배우는 마이크로파 이론을 다시 한번 숙지하고 실제적으로 어떻게 제조되는지 그 과정을 습득하고 ADS 시뮬레이터를 통해서 설계하고 시뮬레이션 작업을 거친 뒤, 제작에 임할 것이다. 이를 통해서 우리는 졸업 이후의 실제적인 업무에 빠른 적응을 할 수 있을 것이라 생각한다.
2. 서 론
1) 이동통신용 VCO(전압제어 발진기)의 구성 및 발전 동향
(1) 소개
- 이동통신에 사용되는 주파수 대역은 다수의 가입자를 수용하기 위해 다수의 좁은 주파수대역 즉 channel로 나누어지며, 현재적인 digital 통신에서는 이 channel은 다시 변조 방식에 의해 다수의 가입자를 수용하기 위하여 다중화되게 된다. 전압제어 발진기는 단말기 내에서 사용되는 주파수 대역중 송신 시와 수신시 digital data에 의한 channel을 선정하는 주파수 합성기의 일부분으로 사용되며 이동통신에서는 핵심 부품이라고 볼 수 있다. 그림 2.1에서 이러한 전압제어 발진기를 이용한 channel을 선정하기 위한 주파수 합성기의 block도를 보였다.
그림 2.1에서 crystal을 이용한 대단히 주파수 안정도가 높은 TCXO(Temperature Controlled Crystal Oscillator)의 발진 주파수는 PLL IC내의 분주기를 통해 channel 주파수 간격과 같도록 나누어지며 이것은 위상 비교기로 입력된다. 또한 RF 전압제어 발진기의 주파수는 PLL IC 내의 programmable divider를 통해 이 programmable divider에 가해진 digital 입력에 따라 분주되어 또는 한 PLL IC내의 위상 비교기로 입력되게 된다. 위상 비교기는 이 두 주파수의 위상차에 비례하는 전압을 발생시켜 외부에서 설정된 저역여파기 차단 주파수에 따라 Filtering된 출력을 저압제어 발진기의 주파수 조정 포트에 인가하게 된다. 따라서 PLL action에 따라 channel의 정수 배에 해당하는 주파수 TCXO 정도의 주파수 안정도를 지니게 되고 이동통신 주파수 대역에 있는 다수의 channel 중 digital 입력에 따라 원하는 channel을 선정할 수 있는 국부 발진원으로 사용할 수 있게 된다.

하고 싶은 말

전압제어 발진기 VCO 를 설계및 제작을 하였습니다

VCO에 관한 모든 자료가 포함 되어 있습니다.

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