FMCW 레이다를 위한 24 GHz 수신기 전단 집적회로

Abstract

Radar는 Radio Detecting And Ranging의 약자로 직진 성이 강한 주파수의 전파를 쏜 뒤, 탐지하고자 하는 물체에 맞고 되돌아오는 전파를 받아 물체로부터의 정보를 얻는 시스템을 말한다. 이러한 과정을 통하여 얻을 수 있는 정보의 종류로는 물체와 Radar와의 거리, 물체의 방향, 속도 등이 있다. Radar는 세계 제 2차 대전을 계기로 하여 군사적인 목적을 띠고 개발이 되기 시작하였다. 기본적으로 상대방의 전투기나 군함을 탐지하여 공격하거나 효율적인 방어를 하기 위한 탐지 체계였다. Radar는 기준에 따라 여러 방식으로 분류될 수 있다. 쏘고 받는 신호의 형태에 따라서는 pulse radar와 CW radar로 나눌 수 있다. Pulse radar 는 전통적인 레이더의 형태로서 짧은 펄스의 신호를 반복적으로 쏘고 이러한 짧은 펄스의 신호가 물체에 맞고 반사되어 오면 이 쏜 시간과 탐지한 시간으로부터 전파가 이동한 거리를 추정하여 물체와 radar 사이의 거리를 알아내는 방식이다. CW radar는 연속적인 전파를 쏘고 이러한 연속적으로 쏘는 전파와 전파가 이동하는 시간이 지난 후 연속적으로 받은 전파와의 관계를 통하여 물체의 속도나 거리 정보를 얻는 방식이다. 군사적인 목적으로 사용되고 있던 대형 radar의 원리를 이용하여 일상에서 사용할 수 있는 센서로의 동작을 위해서 반도체 칩에 radar 시스템을 집적하는 것이 연구의 시작이다. 이러한 radar sensor의 경우 생체 신호 감지, 로봇 비전 시스템, 스마트 교통 관리, 보안, 자동차 주행 등의 여러 분야에 그 무궁한 응용의 가능성을 가지고 있다. 그중에서 가장 먼저 활발히 연구되어 주파수 rule과 같은 제한 사항을 가지고 있는 자동차용 radar system에 대해서 연구를 진행하였다.