표제지

목차

국문요약 12

제1장 서론 14

제2장 잡음제거기술 및 관련연구 18

2.1. 연구의 개요 18

2.1.1. 5G 이동통신의 도입 증가와 사용 주파수 대역폭의 증가 18

2.1.2. 5G 이동통신의 요구사항 및 관련기술 20

2.2. 관련연구 22

2.2.1. SNR(Signal to Noise Ratio) 22

2.2.2. SINAD(Signal to Noise And Distortion Ratio) 28

2.2.3. SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 29

2.2.4. 전파잡음 31

2.2.5. 전파잡음의 증가 32

2.2.6. VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) 33

2.2.7. BTS(Base station Transceiver Subsystem) 34

2.2.8. BTS의 구성장비 37

2.2.9. BTS Noise 분포 38

2.3. TMA(Tower Mounted Amplifier) 40

2.3.1. TMA 개요 40

2.3.2. LNA(Low Noise Amplifier) 42

2.3.3. LNC & TMA 서비스영역 43

2.4. 이론적 배경 44

2.4.1. 안정화 이론 44

2.4.2. 정합회로와 이득 46

2.4.3. 피드포워드 분석 50

2.4.4. 피드포워드 이득 50

2.4.5. 주파수의 이득 대 신호레벨 및 온도 55

2.4.6. 입력 및 출력 매칭 57

2.4.7. 피드포워드 입력 매칭 59

2.4.8. 피드포워드 출력 매칭 61

제3장 LNC(Low Noise Cancellation)설계 및 제작 64

3.1. LNC 설계 구성 64

3.2. LNC 설계 68

3.2.1. 전체 설계 68

3.2.2. 분기라인 커플러(Branch Line Coupler) 70

3.2.3. 지연 이퀄라이저 72

3.2.4. 최종 회로구성 75

제4장 실험 및 고찰 77

4.1. 광대역 저신호 레벨 잡음 제거 장치 항목별 실험 77

4.1.1. RF 평탄도 시험 77

4.1.2. 잡음제거 시험 78

4.1.3. 잡음지수 시험 79

4.1.4. VSWR 시험 81

4.1.5. Gain 시험 82

4.2. 실험 결과 83

4.3. 실험결과에 대한 고찰 99

제5장 결론 101

참고문헌 103

ABSTRACT 110

부록 112

표 2.1. ITU-R WP5D의 8대 핵심성능 20

표 4.1. 전압 변화에 따른 위상 및 지연 값 변화 89

표 4.2. VSWR 측정 설정값 91

표 4.3. Tx/Rx 분리도 측정 설정값 93

표 4.4. LNC module 4 set 측정결과 96

그림 2.1. 기술별 모바일 가입건수(10억) 19

그림 2.2. SNR의 그래픽 표현 24

그림 2.3. QAM 배치 26

그림 2.4. LTE PDSCH에 대한 SNR 대비 BLER 28

그림 2.5. SINR의 정의 30

그림 2.6. SINR 처리량 사이의 상관관계 30

그림 2.7. 전파잡음의 종류 31

그림 2.8. 잡음레벨 증가로 인한 간섭 발생 33

그림 2.9. 이동통신 기지국(BTS) 35

그림 2.10. BTS 블록도 37

그림 2.11. BTS의 잡음원 39

그림 2.12. 전송대역 전력분포 40

그림 2.13. 능동소자에 기초한 LNA 초단 블록도 43

그림 2.14. BTS에 TMA와 LNC를 적용할 경우 서비스 영역 분포 44

그림 2.15. 증폭기 설계 모델 45

그림 2.16. 피드포워드 이득 분석 51

그림 2.17. 피드포워드 증폭기 54

그림 2.18. 피드포워드 증폭기 주파수별 이득 특성 56

그림 2.19. 피드포워드 증폭기 온도별 이득 특성 57

그림 2.20. 피드포워드 증폭기 입출력 반사손실 58

그림 2.21. 피드포워드 증폭기 입력단 구조 59

그림 2.22. 피드포워드 증폭기 출력단 구조 61

그림 3.1. LNC 블록도 65

그림 3.2. LNC 장착위치 66

그림 3.3. LNA와 LNC 장치의 증폭 전·후의 신호이득 비교 67

그림 3.4. LNC 구성 블록도 68

그림 3.5. 주파수 잡음제거의 원리 70

그림 3.6. 3dB 분기라인 커플러 71

그림 3.7. 지연 이퀄라이저 회로 73

그림 3.8. 지연 이퀄라이저 시뮬레이션 회로 74

그림 3.9. LNC 회로도 76

그림 4.1. RF 평탄도 실험 환경 77

그림 4.2. 잡음제거 실험 환경 79

그림 4.3. 잡음지수 실험 환경 80

그림 4.4. VSWR 실험 환경 81

그림 4.5. 이득 실험 환경 82

그림 4.6. 잡음 엠프 특성 83

그림 4.7. 잡음 발생기 블록도 84

그림 4.8. 주파수 응답특성 85

그림 4.9. 바렉터 C값의 변화에 따른 지연 이퀄라이저의 시뮬레이션 결과 86

그림 4.10. 지연 이퀄라이저 주파수 응답특성 87

그림 4.11. 지연 이퀄라이저의 지연값과 위상값 측정(4V) 88

그림 4.12. VSWR 측정 90

그림 4.13. 송수신단 분리도 측정 92

그림 4.14. LNC 측정 시험 환경 94

그림 4.15. 잡음 발생기 출력 95

그림 4.16. LNC 통과 후의 출력 95

그림 4.17. LNC의 거버파일 97

그림 4.18. LNC의 시제품 98