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연구단소개 연구팀

연구팀

2-4-3 Project Director

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홍성철
    • 소속 한국과학기술원
    • 전화번호 042-351-9943
  • 연구분야 CMOS 전력 증폭기, 단일 칩 레이더 센서, Sub-terahertz 대역 회로 및 시스템

연구과제 : CMOS 기반 초 절전 bi-static W-band UWB Radar Sensor on a Chip 연구

  • 연구목표

    ○ 의료/국방/교통제어/로봇시각/자동차 충돌 방지를 위한 저전력, 고해상도, 고정확도의 1차원 및 2차원 정보 검출 가능한 K-/W-대역 UWB CMOS 레이더 시스템 개발

     

    ○ CMOS 기반의 LTE, WLAN, IOT용 전력 증폭기 개발과 이를 통한 단일칩 무선 송수신기 개발

     

    ○ 서브테라헤르츠파로 동작하는 칩 안 및 칩 간의 통신 모듈 개발

     

    ○ 공진기를 이용한 화학 센서 개발

  • 연구내용

    ○ CMOS 기반 K-/W-대역 UWB 레이더 단일칩 센서 개발

    • 77-81 GHz 대역 고 출력의 바이페이즈 변조의 신호 송신단 구조 및 회로 개발
    • 77-81 GHz 대역 수신 전력에 따른 자동 이득 조정 가능한 저 잡음 고 선형의 수신단 구조 및 회로 개발
    • 22-26 GHz 대역 고감도의 레이더 센서를 위한 송신단 누설 전력 무효화 기법의 연구 및 이를 적용한 레이더 송수신단 회로 개발

     

    ○ CMOS 기반 LTE ,WLAN, IOT용 전력증폭기 개발 

    • LTE (High band)용 고선형 고효율 CMOS 선형 전력 증폭기 구조 및 회로 개발 
    • LTE (High band)용 고효율 CMOS 도허티 전력 증폭기 구조 및 회로 개발 
    • WLAN(802.11ah)용 고선형 고효율 CMOS 전력 증폭기 구조 및 회로 개발 
    • IOT(2.4GHz)용 고선형 고효율 CMOS 전력 증폭기 구조 및 회로 개발

     

    ○ 서브테라헤르츠파로 동작하는 칩 안 및 칩 간의 통신 모듈 개발

    • 서브테라헤르츠에서 동작하는 포락선 검출기의 개발
    • On-chip 안테나 개발 
    • 서브테라헤르츠에서 포락선 검출기와 안테나 간의 정합 방법 연구
    • 서브테라헤르츠파를 발생시키는 신호원 개발

     

    ○ 공진기를 이용한 화학 센서 개발 

    • 민감도 향상을 위한 메타물질 공진기 연구 
    • 공진기 센서 플랫폼 개발


  • 기대효과

    ○ 현재까지 화합물 공정의 전유물이었던 K-/W-대역 RFIC 회로 설계 기술을 초소형, 저전력의 CMOS 기반 단일 칩 센서로 대체. 이를 통한 레이더 시스템의 고집적도가 가속화 되어 가격 경쟁력을 확보해 시장 점유율에서 우위를 점할 것으로 기대.

     

    ○ 성능상의 문제로 GaAs, GaN과 같은 화합물로 구성되고 있는 전력 증폭기는, 송수신기에 2개의 칩을 사용하게 되어 가격이나 크기 면에서 불리하게 작용. 본 연구를 통해 무선 송수신기의 모든 회로들을 단일 칩으로 구현하여 시장 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 예상.

     

    ○ 반도체 칩 내/외의 신호 전달을 무선으로 함으로서 신호 감쇠를 줄이고 데이터레이트를 향상.

     

    ○ 기체/액체/고체에서 화학물질 센서를 개발함으로서 환경/자동차/보안/헬스케어 등 다양한 분야에 적용이 가능.

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