일반기술

4GHz 대역 DS-UWB CMOS PLL, VCO 설계 기술

최근 디지털 A/V(오디오/비디오) 기기의 개발과 보급이 확대되면서 다양한 멀티미디어 서비스를가능하게 하는 홈네트워크 시스템에 대한 요구가 급증하고 있다. UWB(Ultra WideBand) 전송기술은 특수 목적의 군용기술로 처음 미국에서 개발되었으나, 1994년 이후 많은 연구 분야가 군사 보안에서 해제됨으로써 향후 시장 잠재력이 매우 큰 새로운 기술 분야로 부각되기 시작하였다. 이후 2002년 4월 미국 FCC(Federal Communications Commission)에서 비허가 무선 장치로 UWB 기술의 제한적 사용을 규정한 1st Report & Order를 발표함으로써 세계의 많은 기업에서 가정내에서 무선 네트워크, 가전기기 간의 무선통신 등을 상용화하기 위한 연구를 활발히 진행하게 되었다. UWB 기술을 WPAN(Wireless Personal Area Network)의 물리계층(Physical Layer)으로 사용하기 위한 표준화를 진행하였으며, 현재 MBOA(Multi Band OFDM Alliance)에서 제안한 MB-OFDM(Multi Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식과 Freescale을 중심으로 한 DS-UWB(Direct Sequence UWB) 진영에서 제안한 DS-CDMA(Direct Sequence Code Division Multiple Access) 방식이 표준 시스템으로 채택되기 위해 경쟁하다가 표준이 완료되지 않고 현재는 시장 선점을 먼저 하기 위해 치열하게 경쟁하고 있다. UWB 전송기술은 수 GHz 이상의 매우 넓은 대역을 활용해서 신호를 송출하므로 신호의 전력 세기를 매우 낮게 전송하기 때문에 기존에 사용중인 주파수 대역에 간섭을 주지 않고 통신이 가능한 새로운 전송기술이다. 이는 주파수 자원이 부족한 현재 상황에 비추어 볼 때 추가의 주파수 대역 할당 없이 이미 사용중인 1차 업무 혹은 다른 종류의 통신 서비스 주파수 대역과 중복하여 사용할 수 있어 주파수 자원 공유라는 측면에서 매우 큰 장점이 있다. 또한, UWB 전송기술은 기존의 IEEE802.11 및 Bluetooth, ZigBee에 비해 매우 빠른 데이터 전송 속도를 가지고 있으므로 향후 반경 10m 내외의 거리에서 대용량의 데이터를 고속으로 전송할 수 있는 근거리 무선 접속망 기술로 부각되고 있다. UWB 전송기술은 향후 가정 내에서의 100Mbps이상급의 초고속 무선 개인 통신 네트워크 구성에 가장 핵심적인 기술이므로, 점차 대용량 데이터 전송이 요구되는 현재 상황을 고려할 때 급속히 그 수요가 증가할 분야이다.전세계적으로 UWB 칩셋 시장은 2007년도에 6천만개 이상, 2009년도에는 2억개 이상의 수요가 예측되고 있으며 그 이후에 디지털 영상기기 제품, PC 제품, 디지털 개인기기 제품 등에 탑재될 것으로 전망 된다. 이처럼 막대한 시장을 형성할 것으로 예상되는 UWB 기술응용 시스템을 신속한 기술이전을 통해 국산화함으로써 선진 외국기업의 기술 독점으로 인한 국내시장의 잠식을 방지할 뿐만 아니라 향후 5년간 1000억원 이상의 수출효과까지 기대할 수 있다. 또한, 추가적으로 기술 이전을 통해 개발될 UWB 칩셋은 디지털 영상기기 제품, PC 제품, 디지털 개인기기 제품 등에 탑재되어 사용되기 때문에 정보통신시장의 성장 뿐만 아니라 디지털 가전시장의 성장에도 크게 기여할 것으로 기대된다.기술구성- 4GHz 대역 VCO 설계 기술 - 주파수 tuning 회로 설계 기술 - PFD ( Phase Frequency Detector ) 설계 기술 - CP ( Charge Pump) 설계 기술 - Divider by 2 설계 기술 - Prescaler 설계 기술응용 및 활용분야- 향후 영상기기 제품, PC제품, 디지털 개인기기 제품 등에 탑재될 것으로 전망되는 UWB 칩셋을 개발함에 있어 채널선택 및 신호 발생을 위한 장치로 활용� 4GHz 대역 PLL을 활용하여 DS-UWB RF 칩셋 및 고주파 대역 RF 시스템과 신호발생 장치 개발에 활용됨� 고주파VCO 및 PLL(Phase-Locked Loop) 회로 설계 및 Layout 설계에 활용� 가변 채널 선택을 위한 채널선택 장치에 활용� 고주파신호 발생을 위한 PLL IP로 활용