SRR을 이용한 2.5GHz 대역에서 200MHz 튜닝범위를 갖는 VCO 설계

Abstract

최근 빠르게 성장하고 있는 무선통신 시장은 증폭기나, 믹서, 오실레이터와 같은 능동소자의 개발 필요성을 크게 증가시켰다. 하지만 이러한 소자들 중에서도 거의 모든 RF 송수신단에 사용되는 주파수 신호원으로써의 VCO의 중요성은 결코 간과할 수 없다. 본 논문에서는 최근 주목받고 있는 SRR(split-ring resonator)를 이용하여, 2.5GHz 대역에서 200MHz 튜닝 범위를 갖는 VCO(voltage controlled oscillator)를 설계하였다. SRR은 그 크기에 따라 특정 주파수 대역에서 음의 유효 투자율을 가지게 되어 진행하는 파를 반사시키는 특징을 가지는 공진기이다. SRR의 특징으로는 Q가 높고, 평판형이며, 제작단가가 저렴한 것을 들 수 있다. 본 논문에서 제안한 VCO는 이러한 SRR을 공진기로 사용하여, 그와 비슷한 특징을 가짐을 확인하였다. 제안한 VCO는 43*35*1.4(mm)의 작은 사이즈와 평판형 특징을 보여, 향후 반도체 칩소자로 개발할 수 있는 가능성도 열어두고 있다. 제안한 VCO의 위상 잡음 특성은 1MHz 오프셋에서 -105dBc 이하이고, 출력레벨은 5~6.5dBm로 다른 VCO와 비슷한 고른 특성을 보였다.