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TV 대역 White Space 송수신기에서 스펙트럼 센싱을 위한 RF 에너지 검출기 구조를 제안하였다. 제안된 에너지 검출기는 RF 능동 필터 구조에 기반하며, RF 저잡음 증폭기에 고역통과필터를 포함하는 피드포워드 루프를 추가함으로써 원하는 RF 주파수 성분만 통과시키고 그 외의 대역은 감쇄시키는 동작을 수행한다. 본 연구에서는 기존의 구조가 갖는 단점인 단측파 대역만 억압할 수 있는 문제를 해결하고자 양측파 대역을 동시에 억압할 수 있는 새로운 구조를 제안하였고, 간단한 시스템 모델링을 통해 구성요소의 Non-ideality에 의한 RF 에너지 검출기 성능에 대한 영향을 평가하였다. 또한, 시스템 시뮬레이션을 통해 양측파대역이 효과적으로 감쇄되어 RF 에너지 검출기로서 동작할 수 있음을 보였다.

An RF energy detector for spectrum sensing in TV white space transceiver is presented. It is based on an RF active filtering technique that comprises a low-noise amplifier with a frequency-translation high-pass filtering feedfoward loop, which attenuates the unwanted sideband energy and only passes the wanted band energy. Unlike the conventional architecture, a new architecture that can attenuate both sidebands at the same time is proposed. A simplified system modeling method is presented to assess the non-ideality effects on the RF energy detector performances. System behavioral simulations demonstrate that the proposed architecture can be instrumental for realizaing a RF energy detector circuit in CMOS.

본 논문은 동축 공동 공진기를 이용한 레인센서를 설계하고 제작한다. 선형적으로 빗방울을 감지할 수 있는 레인센서 는 전압 제어 발진기 (VCO), 동축 공동 공진기, RF 스위치, RF 검출기, A / D 컨버터, DAC 및 마이크로 컨트롤러로 구성되 었다. 설계된 레인 센서의 작동 주파수 범위는 2.5GHz ~ 3.2GHz이며, 입력 전압과 전류 소스는 24 [V / DC]와 1 [A]이다. 설계된 센서 회로는 VCO, RF 스위치, 고주파수 3GHz에서 소자의 주파수 특성을 변화시키는 RF 검출기를 포함한다. 센서 회로의 주파수 특성에 대한 오차를 교정한다. 이를 위해 공진기에 신호를 보내지 않고 RF 검출기로 신호를 직접 전달하는 기준 경로를 만든다. 시뮬레이션 및 측정 결과에 따르면 시뮬레이션된 공진기 주파수와 제작된 공진기 주파수 사이에 0-50MHz 차이가 있음을 알 수 있다.

In this paper the water sensor using a coaxial cavity resonator is designed and manufactured. The water sensor which can sense water drop linearly has been constructed with voltage controlled oscillator(VCO), coaxial cavity resonator, RF switch, RF detector, A/D converter, DAC and micro controller. The operating frequency range of the designed water sensor is from 2.5GHz to 3.2GHz and the input voltage and current source are 24[V/DC] and 1[A]. The designed sensor circuit includes VCO, RF switch, RF detector which varies the frequency characteristics of the devices in the high frequency of 3GHz. And so we should correct the error of the frequency characteristics of those devices in the sensor circuit. To do this, we make the reference path which switches the signals to the RF detector directly without sending it to the resonator. According to the result of simulation and measurement, we can see that there is 0-50MHz difference between simulated resonator frequency and manufactured resonator frequency.

Recently, RFID has become popular in the field of remote sensing applications. Location awareness is one of the most important keys to deploying RFID for advanced object tracking. Generally, multiple reference RF stations or additional sensors are used for the location sensing with RFID, but, particularly in indoor environments, spatial layout and cost problems limit the applicability of those approaches. In this paper, we propose a novel method for location sensing with active RFID systems not requiring the need for reference stations or additional sensors. The system triangulates the position of RF signal source using the signal pattern of the loop antenna connected to the power detector. The power detector consists of a signal strength detector and a signal analysis unit. The signal analysis unit indicates the signal strength and serial number using the signal from the strength detector, and provides the direction of the signal to the application target. We designed three different signal analysis units depending on the threshold type. The developed system can sense the direction to the transponder located over 10 m away within the maximum error of $5^{\circ}$. It falls within a reasonable range in our normal office environment.

본 논문에서는 자동 이득 제어 회로를 이용한 와이드 다이나믹 레인지 RF root-mean-square (RMS) 전력 검출기를 소개한다. 제안하는 자동 이득 제어는 voltage gain amplifier (VGA), RMS 변환 블록, 이득 조절 블록으로 구성되어 있다. VGA는 dB-linear한 이득 관계를 갖는 캐스코드 VGA를 사용하였다. 제안하는 RMS 변환은 입력 신호 전 파장의 제곱 변환을 이용하여 RMS에 비례하는 DC 전압을 출력한다. 제안하는 RMS 전력 검출기는 500MHz에서 5GHz에서 작동하며 검출 범위는 0 dBm에서 -70dBm 이상의 신호를 -4.53 mV/dBm의 비율로 검출한다. 제안하는 RMS 전력 검출기는 TSMC 65nm 공정을 사용하여 설계되었으며 1.2V에서 5mW의 전력소비를 갖는다. 칩 레이아웃 면적은 $0.0097mm^2$이다.

This paper presents a wide dynamic range radio-frequency (RF) root-mean-square (RMS) power detector using an automatic gain control (AGC) loop. The AGC loop consists of a variable gain amplifier (VGA), RMS conversion block and gain control block. The VGA exploits dB-linear gain characteristic of the cascade VGA. The proposed circuit utilizes full-wave squaring and generates a DC voltage proportional to the RMS of an input RF signal. The proposed RMS power detector operates from 500MHz to 5GHz. The detecting input signal range is from 0 dBm to -70 dBm or more with a conversion gain of -4.53 mV/dBm. The proposed RMS power detector is designed in a 65-nm 1.2-V CMOS process, and dissipates a power of 5 mW. The total active area is $0.0097mm^2$.

This paper describes the design of enhanced TSSI RF Power Detector which has wide dynamic range using switch and Log amp. This Power Detector consists of low and high gain loops, and they adaptively switched by output DC voltage which is proportioned to input power level. Because Power Detector needs to separate the channel, so architecture is heterodyne system having 70MHz intermediate frequency. This proposed RF Power Detector is settle to the satisfaction of Closed loop power control system for W-CDMA optic repeater, and the obtained dynamic range cover the higher than 50dB.

본 논문에서는 이동통신 장치에 사용되는 다이오드 검파기와 로그 칩형 검파기를 설계하고 이를 서로 비교하여 그들의 용도를 명확히 제시하였다. 다이오드 검파기는 입력 신호의 세기 $-40dBm{\sim}-10dBm$의 변화에 대하여 $0{\sim}0.7V$의 검출 전압이 측정되었으며, 이것은 미세한 신호변화를 검출하기에 적합한 특성을 갖는다. 그리고 로그 칩형 검파기는 입력전력 $-65dBm{\sim}0dBm$의 변화에 대하여 $1.5V{\sim}4.5V$의 출력 전압을 얻었으며, 대체로 넓은 동작범위를 나타내고 있다. 따라서 로그 칩형 검파기는 넓은 입력 신호전력에 대하여 좁은 검출 전압이 측정되어, 그것의 감도가 둔감하게 나타나므로 피크전력 측정에 적합함을 알 수 있다.

In this paper, designed a diode detector and a log chip detector for mobile communication, and its application is proposed by compared results. In practice, fabricated a diode detector have showed detection voltage of $0{\sim}0.7V$ to RF input power of $-40dBm{\sim}-10dBm$, therefore it has suitable characteristic for small variable signal detection. And a log chip detector have showed wide dynamic range of 65dB, and $1.5{\sim}4.5V$ detection voltage to RF input power of $-65dBm{\sim}0dBm$. therefore we have found that it suit peak power measurement because it had insensible output detection voltage.

As semiconductors become finer, equipment must perform precise and accurate processes to achieve the desired wafer fabrication requirement. Radio frequency power delivery system in plasma system plays a critical role to generate the plasma, and the role of impedance matching unit is critical to terminate the reflected radio frequency power by modifying the impedance of the matching network in the plasma equipment. Impedance matching unit contains one fixed inductor and two variable vacuum capacitors whose positions are controlled two step motors. Controlling the amount of vacuum variable capacitor should be made as soon as possible when the mismatched impedance is detected. In this paper, we present the impedance matching algorithm using the phase sensor.