(19) 한민 특허청(KR)

(12) 등 특허공보(B1)

(45) 공고 2013 04월10

(11) 등 10-1252727(24) 등 2013 04월03

(51) 특허 (Int. Cl.)

H04B 10/02 (2006.01) G02B 6/42 (2006.01)

H04B 7/155 (2006.01)(21) 원 10-2011-0101001

(22) 원 2011 10월05

심사청 2011 10월05

(56) 행 사문헌

KR100789364 B1

KR1020090016305 A

KR100680012 B1

KR1020080104692 A

(73) 특허

연 학 산학 단

울특별시 문 연 50, 연 학 (신동)

(72)

우

재

재

(74) 리

, ,

체 청 항 : 20 항 심사 : 진

(54) 칭 주 변 치

(57) 약

본 실시 에 주 변 치는 신 는 신 신 검 하는 검 ,

그리고 상 검 양단에 차동 진 신 하는 진 단 포함한다. 본 실시 에

주 변 치는 신 시 SNR 향상시킬 다. 또한, 주 변 치

향상시킬 다.

도 - 도2

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- 1 -

특허청

청 항 1

신 는 신 신 검 하는 검 ; 그리고

상 검 양단에 차동 진 신 하는 진 단 포함하는 주 변 치.

청 항 2

1 항에 어 ,

상 진 단 어도 하나 진 ; 그리고

상 진 생 신 차동 진 신 변 하는 포함하는 것 특징 하는

주 변 치.

청 항 3

2 항에 어 ,

상 는 n개(n≥2, n 연 ) 진 신 생 하 , 상 진 신 는 360/n(n≥2, n 연 )

상차 갖는 것 특징 하는 주 변 치.

청 항 4

1 항에 어 ,

상 진 단 180° 상차 갖는 진 신 상 검 양단에 하는 것 특징 하는

주 변 치.

청 항 5

1 항에 어 ,

상 검 는 어도 개 다 드 포함하는 것 특징 하는 주 변 치.

청 항 6

5 항에 어 ,

상 어도 개 다 드 캐 드(cathode)가 연결 는 것 특징 하는 주 변

치.

청 항 7

5 항에 어 ,

상 어도 개 다 드 각각 애 드(anode) 상 차동 진 신 가 는 것 특징 하는

주 변 치.

청 항 8

5 항에 어 ,

상 어도 개 다 드는 애 란치 다 드(avalanche photo diode) 것 특징 하는

주 변 치.

청 항 9

8 항에 어 ,

상 애 란치 다 드 역 항복 압(reverse breakdown voltage) 동 압 사 하는 것 특징

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- 2 -

하는 주 변 치.

청 항 10

어도 개 다 드 포함하는 주 변 치에 어 :

상 어도 개 다 드 캐 드(cathode)는 연결 고,

상 어도 개 다 드 애 드(anode)는 진 단과 연결 ,

상 진 단 상 어도 개 다 드 각각 애 드에 차동 진 신 하는 것 특징

하는 주 변 치.

청 항 11

10 항에 어 ,

상 캐 드는 상 다 드 각각 N 역과 고, 상 애 드는 상 다 드 각각 P 역과

는 것 특징 하는 주 변 치.

청 항 12

10 항에 어 ,

상 주 변 치는 개 다 드 포함하 ,

상 진 단 1 다 드 애 드 30 GHz 진 신 , 2 다 드 애 드 상 30 GHz

진 신 180° 상차 갖는 진 신 하는 것 특징 하는 주 변 치.

청 항 13

10 항에 어 ,

상 다 드는 애 란치 다 드(avalanche photo diode) 것 특징 하는 주 변

치.

청 항 14

어도 개 다 드 포함하는 주 변 치에 어 :

상 어도 개 다 드 애 드(anode)는 연결 고,

상 어도 개 다 드 캐 드(cathode)는 진 단과 연결 ,

상 진 단 상 어도 개 다 드 각각 캐 드에 차동 진 신 하는 것 특징

하는 주 변 치.

청 항 15

14 항에 어 ,

상 주 변 치는 개 다 드 포함하 ,

상 진 단 3 다 드 캐 드 30 GHz 진 신 , 4 다 드 캐 드 상 30 GHz

진 신 180° 상차 갖는 진 신 하는 것 특징 하는 주 변 치.

청 항 16

는 신 차동 진 신 하여 상 신 신 검 하는 주 변

;

상 신 폭하는 폭 ; 그리고

폭 상 신 단말 하 한 안 나 포함하는 지 .

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청 항 17

16 항에 어 ,

상 주 변 는,

어도 개 다 드; 그리고

상 어도 개 다 드 각각 애 드 차동 진 신 공 하는 진 단 포함하는 지 .

청 항 18

17 항에 어 ,

상 주 변 는 개 애 란치 다 드 포함하 ,

상 진 단 1 애 란치 다 드 애 드 30 GHz 진 신 , 2 애 란치 다 드 애

드 상 30 GHz 진 신 180° 상차 갖는 진 신 공 하는 것 특징 하는 지 .

청 항 19

16 항에 어 ,

상 주 변 는,

어도 개 다 드; 그리고

상 어도 개 다 드 각각 캐 드 차동 진 신 공 하는 진 단 포함하는 지 .

청 항 20

19 항에 어 ,

상 주 변 는 개 애 란치 다 드 포함하 ,

상 진 단 3 애 란치 다 드 캐 드 30 GHz 진 신 , 4 애 란치 다 드 캐

드 상 30 GHz 진 신 180° 상차 갖는 진 신 공 하는 것 특징 하는 지 .

야

본 무 통신 야에 한 것 , 욱 상 하게는 주 변 치에 한 것 다. [0001]

경

근 보통신 비 다양 량 가에 라, 고 무 티미 어 통신 비 필[0002]

가하고 다. 에, 고주 고 통신망에 연동시킨 -무 통신 주 고 , 고

한 통신 과 동 한 무 통신 합한 RoF(Radio-on-Fiber) 에 한 연 가

루어지고 다.

RoF 시 에 는 사 하는 무 신 다 하여 에 변 한 후, (Electro-Optic) 변[0003]

신 통해 한다. 변 신 는 검 통해 다시 변 하여 가 에게 보

공한다. RoF 시 무 신 신 변 하는 앙 지 과 링크 통해

신 신 변 하여 동 단말 하는 브 지 다. 브 지 신 주

변 동시에 행할 는 주 변 치 포함하여 다.

한편, RoF 시 에 는 리미 역에 한 심 가하고 , 특 60 GHz 주 역 주 고[0004]

다. 리미 역 주 는 주 재사 우 하 , 짧아 안 나 RF 신 경량

가 가능한 다. 주 변 치는 단 트랜지 또는 다 드 다.

하지만, 단 트랜지 또는 단 다 드 사 하는 주 변 치 경우 하 닉 주 변

낮고, 리미 역 주 진하는 진 신 원 하는 필 한 공 상 비 ,

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에 문 가 다.

내

해결하 는 과

에, 본 루고 하는 과 는 신 는 신 하 닉 주 변 향상시킬 [0005]

는 주 변 치 공하는 다.

본 루고 하는 다 과 는 주 변 치 향상시키는 다. [0006]

본 과 들 상에 언 한 과 들 한 지 않 , 언 지 않 또 다 [0007]

과 들 아래 재 당업 에게 하게 해 것 다.

과 해결 단

본 실시 에 주 변 치는 신 는 신 신 검 하는 검 ,[0008]

그리고 상 검 양단에 차동 진 신 하는 진 단 포함한다.

실시 에 , 상 진 단 어도 하나 진 그리고 상 진 생 신 차[0009]

동 진 신 변 하는 포함할 다.

실시 에 , 상 는 n개(n≥2, n 연 ) 진 신 생 하 , 상 진 신 는 360/n(n≥2,[0010]

n 연 ) 상차 가질 다.

실시 에 , 상 진 단 180° 상차 갖는 진 신 상 검 양단에 할 다.[0011]

실시 에 , 상 검 는 어도 개 다 드 포함할 다. [0012]

실시 에 , 상 어도 개 다 드는 캐 드(cathode)가 연결 다. [0013]

실시 에 , 상 어도 개 다 드 각각 애 드(anode) 상 차동 진 신 가 [0014]

다.

실시 에 , 상 다 드는 애 란치 다 드(avalanche photo diode) 다. [0015]

실시 에 , 상 애 란치 다 드 역 항복 압(reverse breakdown voltage) 동 압 사 할[0016]

다.

본 실시 에 주 변 치는 어도 개 다 드 포함하는 주 변[0017]

치에 어 , 상 어도 개 다 드 캐 드(cathode)는 연결 고, 상 어도 개

다 드 애 드(anode)는 진 단과 연결 , 상 진 단 상 어도 개 다 드 애

드에 차동 진 신 한다.

실시 에 , 상 캐 드는 상 다 드 각각 N 역과 연결 고, 상 애 드는 상 다 드 각[0018]

각 P 역과 연결 다.

실시 에 , 상 주 변 치는 개 다 드 포함하 , 상 진 단 1 다[0019]

드 애 드 30 GHz 진 신 , 2 다 드 애 드 상 30 GHz 진 신 180° 상

차 갖는 진 신 할 다.

실시 에 , 상 다 드는 애 란치 다 드(avalanche photo diode) 다. [0020]

실시 에 , 상 애 란치 다 드 역 항복 압(reverse breakdown voltage) 동 압 사 할[0021]

다.

본 다 실시 에 주 변 치는 어도 개 다 드 포함하는 주[0022]

변 치에 어 , 상 어도 개 다 드 애 드(anode)는 연결 고, 상 어도 개

다 드 캐 드(cathode)는 진 단과 연결 , 상 진 단 상 어도 개 다 드 각

각 캐 드에 차동 진 신 한다.

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본 실시 에 지 는 신 차동 진 신 하여 상 신 [0023]

신 검 하는 주 변 , 상 신 폭하는 폭 , 그리고 폭 상

신 단말 하 한 안 나 포함한다.

실시 에 , 상 주 변 는, 어도 개 다 드, 그리고 상 어도 개 다[0024]

드 각각 애 드 차동 진 신 공 하는 진 단 포함할 다.

실시 에 , 상 주 변 는 개 애 란치 다 드 포함하 , 상 진 단 1 애[0025]

란치 다 드 애 드 30 GHz 진 신 , 2 애 란치 다 드 애 드 상 30 GHz

진 신 180° 상차 갖는 진 신 공 할 다.

실시 에 , 상 주 변 는, 어도 개 다 드, 그리고 상 어도 개 다[0026]

드 각각 캐 드 차동 진 신 공 하는 진 단 포함할 다.

실시 에 , 상 주 변 는 개 애 란치 다 드 포함하 , 상 진 단 3 애[0027]

란치 다 드 캐 드 30 GHz 진 신 , 4 애 란치 다 드 캐 드 상 30 GHz

진 신 180° 상차 갖는 진 신 공 할 다.

과

본 실시 에 주 변 치는 주 변 신 시 SNR(Signal-to-[0028]

Noise Ratio) 향상시킬 다.

본 실시 에 주 변 치는 하드웨어 헤드 감 시킬 다. [0029]

본 실시 에 주 변 치 향상시킬 다. [0030]

본 실시 에 주 변 치 비 감할 다. [0031]

도 간단한

도 1 RoF 시 나타낸 것 다. [0032]

도 2는 본 실시 에 주 변 치 나타낸 것 다.

도 3 본 실시 에 주 변 치 검 단 도 나타낸 것 다.

도 4는 본 실시 에 주 변 치 능 측 한 시 도 나타낸

것 다.

도 5는 본 실시 에 주 변 치 신 트럼 나타낸 것 다.

도 6 본 실시 에 주 변 치 변 과 하 한 도 다.

도 7 도 8 본 다 실시 에 주 변 치 나타낸 것 다.

도 9는 본 다 실시 에 주 변 치 나타낸 것 다.

도 10 본 다 실시 에 주 변 치 검 단 도 나타낸 것 다.

도 11 본 실시 에 주 변 치 역 어 압에 한 상향 변 신

나타낸 그래프 다.

도 12는 본 실시 에 주 변 치 진 에 한 상향 변 신

나타낸 그래프 다.

도 13 본 실시 에 주 변 치 애 란치 다 드 역 어 압에

한 EVM(Error-Vector Magnitude) SNR(Signal-to-Noise Ratio) 능 나타낸 것 다.

도 14는 본 실시 에 주 변 치 진 에 한 EVM(Error-Vector

Magnitude) SNR(Signal-to-Noise Ratio) 능 나타낸 것 다.

도 15는 본 실시 에 주 변 치 는 신 에 한 EVM(Error-

Vector Magnitude) SNR(Signal-to-Noise Ratio) 능 나타낸 것 다.

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실시하 한 체 내

하에 , 다 다양한 실시 , 또는 본 다양한 특징들 하는 시가 공 다. 에 어[0033]

특 한 시 열 본 간 하게 하 해 다. 같 것들 단 한 시 뿐 ,

한 미 해 지 않는다. 또한, 본 도 식별 /또는 문 다양한 시에 복한다.

러한 복 간 사 , 다양한 실시 /또는 는 간 계에

하여 지 는 것 아니다.

또한 체에 , 어 어 "포함"한다고 할 , 는 특별 는 재가 없는[0034]

한 다 하는 것 아니라 다 포함할 는 것 미하 , 특 한

가 다 에, ~에 연결 어 는, /또는 ~에 커플 등 문 는 직 가

연결 실시 포함할 , 가 또 다 가 사 에 치 어,

가 직 연결 지 않 태 실시 도 포함할 다. 또한, 1, 2 .. 등 지칭하는 어들

여러 들 하 하여 여 에 사 어 질 다 , 상 들 러한 어들 한

지 않는 것 해 어 질 것 다. 단지 러한 어들 어 다 별하

해 사 어질 뿐 다.

본 실시 는 주 변 치에 한 것 다. 본 실시 에 주 변[0035]

치는 RoF(Radio-on-Fiber) 시 에 , 체 지 에 다. 하에 본

실시 에 주 변 치가 도 참 하여 상 것 다.

도 1 RoF 시 나타낸 것 다.[0036]

RoF(Radio-on-Fiber) 시 실, 역폭 하여 역 무 통신 한 마[0037]

크 또는 리미 생 , 처리하는 미할 다.

도 1에 도시 같 , RoF 시 본망 는 무 신 신 변 하는 앙 [0038]

지 (10), 앙 지 (10) 링크(20) 통해 변 신 신하여 RF 신

하고, 안 나 통해 사 단말 하는 브 지 (30) 포함하여 다. 본

실시 에 주 변 치는 브 지 (30)에 다.

하에 본 실시 에 주 변 치가 시 브 지 에 는 경우에 해[0039]

것 나, 에 한 는 것 아니 , 계 등과 같 신 신 변 하여 하는

든 가능한 신 계 치에 다.

도 2는 본 실시 에 주 변 치 나타낸 것 다. [0040]

도 2 참 하 , 본 실시 에 주 변 치는 신 는 신 RF 신 검 하[0041]

는 검 (100) 검 (100) 양단에 차동 진 신 하는 진 단(200) 포함하여

다.

검 (100)는 어도 개 다 드(110, 120) 포함할 다. 다 드(110, 120) 캐 드[0042]

(cathode)는 연결 다. 다 드는 시 , p-i-n 다 드 또는 애 란치 다 드

(avalanche photo diode) 다. 상 다 드(110, 120)는 CMOS 공 하여 다.

본 실시 에 는, 애 란치 다 드 사 하는 경우 들어 것 다. 애 란치 다 드[0043]

사 하는 경우, 주 변 치 동 압 항복 압(breakdown voltage) 상 압 가할

다. , 애 란치 다 드 비 향상시킬 는 압 동 압 사 하여 신 검

주 변 동시에 행할 다. 경우, 주 변 치는 주 변 한 믹

(mixer) 없 신 검 주 변 행할 다.

진 단(200) 검 (100) 양단에 차동 진 신 할 다. [0044]

체 , 진 단(200)는 30 GHz 진 신 생시킬 다. 진 단(200) 30 GHz 진 신 [0045]

상 30 GHz 진 신 180° 상차 갖는 진 신 생 할 다. , 다 드(110) 애

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드 는 30 GHz 진 신 가, 다 드(120) 애 드 는 상 30 GHz 진 신 180° 상차 갖

는 진 신 가 다. 경우, 60 GHz 역 진 신 가 것 다. 60 GHz 주 역

얻 고, 직진 강해 주변 간 에 강한 다. 또한, 보안 고,

짧아 RF 신 경량 가 가능한 다. 60 GHz 역 진 신 체 생 과

후 것 다.

도 3 본 실시 에 주 변 치 검 단 도 나타낸 것 다. [0046]

도 3 참 하 , 본 실시 에 검 (100)는 개 애 란치 다 드 포함하여 [0047]

다. 본 실시 에 검 는 CMOS 공 하여 다.

체 하 , N+ P+ 역 하 한 리막(Shallow Trench Isolation) 다.[0048]

리막에 해 상 는 시 7개 역 리 다. 다 P 도체 에 N 물

주 하여 N-well 다. N-well 에는 시 주 공 또는 드라 브 공 사 할

다. 리막에 해 리 각각 역 고 도 P 물 또는 고 도 N 물 도핑 다.

격 P+ 역(113, 123)들 각각 N-well 역과 연결 어 각각 P-N 합 할 다. 애 란치[0049]

다 드 캐 드(111, 121, 130)는 연결 어 단 드 할 다. (photocurrent)는

N+ 믹 택(ohmic contact) 통해 연결 캐 드(111, 121, 130) 나 다.

애 란치 다 드 애 드(112, 122)는 각각 진 단과 연결 어 차동 진 신 다. 각[0050]

각 애 란치 다 드 P+ 역과 N+ 역들 STI(Shallow Trench Isolation) 에 해 리

다.

한편, 개 애 란치 다 드는 약 2 μm 격 어 치 다. 검 (100)는 10 x 10 μ[0051]

m2

단 가질 다. 각각 애 란치 다 드는 4 x 10 μm2

단 가질 다.

도 4는 본 실시 에 주 변 치 능 측 한 시 도 나타낸[0052]

것 다.

도 4 참 하 , 진 단(200) 1 진 (210) (220) 포함할 다. 1 진 (210)는 시[0053]

진 (Local oscillator) 다.

1 진 (210)는 30 GHz 신 생시킬 다. 30 GHz 진 신 는 180도 상 (divider) 통해[0054]

애 란치 다 드(110, 120) 각각 애 드 차동 다. , 애 란치 다 드(110) 는 30

GHz 진 신 가, 애 란치 다 드(120) 는 상 30 GHz 진 신 180° 상차 갖는 진 신 가

다. 경우, 진 신 나뉘어 각각 애 란치 다 드 공 다.

한편, 검 (100) 신 는 신 는 시 100 MHz 간 주 (Intermediate Frequency, IF)[0055]

갖는 신 다. 직 캐비티 다 드(Vertical-Cavity Surface-Emitting

Laser, 310) 사 하여 시 850 nm 갖는 신 생시킬 다. 생 신 는 마

- 변 (Mach-Zehnder Modulator, 330) 통해 2 진 (320) 생 100 MHz 신 함께 100

MHz 간 주 (IF) 갖는 신 변 다. 변 100 MHz 간 주 갖는 신 는

(lensed fiber) 통해 검 (100) 사 것 다. (lensed fiber) 직경 약

10μm 다.

도 5는 본 실시 에 주 변 치 신 트럼 나타낸 것 다. [0056]

도 5에 도시 같 , 검 (100) 통해 는 RF 신 RF 트럼 (RF spectrum[0057]

analyzer) 해 한 결과, 합 60 GHz 진 신 , 상향 변 RF 신 하향 변 RF 신

트럼 할 다.

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도 6 본 실시 에 주 변 치 변 과 하 한 도 다. [0058]

도 6에 도시 같 , 신 가 신 , 애 란치 다 드(110, 120)는 각각 I1 과 I2 생 할[0059]

다. I1 과 I2 는 학식 1 학식 2과 같 다.

[ 학식 1][0060]

[0061]

[ 학식 2][0062]

[0063]

여 , 는 애 란치 다 드(110, 120)에 해 생 는 (photocurrent), [0064]

는 애 란치 다 드(110) 비 애 란치 득, 는 애 란치 다 드(120) 비

애 란치 득 미한다. 애 란치 다 드(110, 120)는 같 크 생 할 다. 동

한 신 신하 문 다. 하지만, 애 란치 다 드(110, 120)는 차동 진 신 므 ,

비 애 란치 득(nonlinear avalanche gain) 다 다.

태 , I1 I2 합 Iout 하 학[0065]

식 3과 같 다.

[ 학식 3][0066]

[0067]

[0068]

[0069]

[0070]

상 학식 3 참 하 , 는 RF 신 짝 차 합산 고, 차 [0071]

상쇄 는 것 할 다. 체 , 3 고 지 고 할 , 본 주 3 고

상쇄 고, 2 고 만 남게 다.

라 , 본 실시 에 주 변 치는 진 는 차동 진 신 주[0072]

2 주 갖는 신 생 할 다.

주 변 치 변 신 는 IF 신 크 는 RF 신 크 비 미한다. ,[0073]

변 는 IF 신 에 해 얼마나 큰 RF 신 할 는 척도 미한다. 브 하 닉

주 변 치 변 는 2 고 크 가 클 가한다. 는 RF 신 는 차

동 진 신 2 고 는 IF 신 믹싱(mixing)에 해 생 문 다.

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도 7 도 8 본 다 실시 에 주 변 치 나타낸 것 다. [0074]

도 7 참 하 , 검 (400)는 4개 다 드(410, 420, 430, 440) 포함할 다. 다 드[0075]

(410 내지 440) 캐 드(cathode)는 연결 다. 다 드는 시 , p-i-n 다 드 또는

애 란치 다 드(avalanche photo diode) 다. 다 드(410 내지 440)는 CMOS 공 하여

다. 다 드(410 내지 440)는 시 애 란치 다 드 다.

진 단(510 내지 540) 다 드(410 내지 440) 각각 애 드 차동 진 신 할 다. [0076]

체 , 진 단(510 내지 540) 15 GHz 진 신 생시킬 다. 진 단(510 내지 540) 15[0077]

GHz 진 신 상 15 GHz 진 신 차 90° 상차 갖는 진 신 생 할 다.

, 다 드(410) 애 드 는 15 GHz 진 신 가, 다 드(420) 애 드 는 상 15 GHz 진

신 90° 상차 갖는 진 신 가 다. 또한, 다 드(430) 애 드 는 상 15 GHz

진 신 180° 상차 갖는 진 신 가, 다 드(440) 애 드 는 상 15 GHz 진 신

270° 상차 갖는 진 신 가 다. 경우, 단 60 GHz 역 진 신 가

것 다.

도 8 참 하 , 검 (600)는 3개 다 드(610, 620, 630) 포함할 다. 다 드(610 내[0078]

지 630) 캐 드(cathode)는 연결 다. 다 드는 시 , p-i-n 다 드 또는 애 란

치 다 드(avalanche photo diode) 다. 다 드(610 내지 630)는 CMOS 공 하여

다. 다 드(610 내지 630)는 시 애 란치 다 드 다.

진 단(710 내지 730) 다 드(610 내지 630) 각각 애 드 차동 진 신 할 다. [0079]

체 , 진 단(710 내지 730) 20 GHz 진 신 생시킬 다. 진 단(710 내지 730) 20[0080]

GHz 진 신 상 20 GHz 진 신 차 120° 상차 갖는 진 신 생 할 다.

, 다 드(610) 애 드 는 20 GHz 진 신 가, 다 드(620) 애 드 는 상 20 GHz 진

신 120° 상차 갖는 진 신 가 다. 또한, 다 드(630) 애 드 는 상 20 GHz

진 신 240° 상차 갖는 진 신 가 다. 경우, 단 60 GHz 역 진

신 가 것 다. 60 GHz 주 역 얻 고, 직진 강해 주변 간 에

강한 다. 또한, 보안 고, 짧아 RF 신 경량 가 가능한 다.

도 9는 본 다 실시 에 주 변 치 나타낸 것 다. 필 한 복 피하[0081]

해 복 는 내 생략 것 다.

도 9 참 하 , 본 다 실시 에 주 변 치는 신 는 신 RF 신 검[0082]

하는 검 (800) 검 (800) 양단에 차동 진 신 하는 진 단(900) 포함하여

다.

검 (800)는 어도 개 다 드(810, 820) 포함할 다. 다 드(810, 820) 애 드[0083]

(anode)는 연결 다. , 본 실시 에 는 상 한 실시 들과 다 드(810, 820) 치가 상

할 다.

본 실시 에 는, 애 란치 다 드 사 하는 경우 들어 것 다. 애 란치 다 드[0084]

사 하는 경우, 주 변 치 동 압 항복 압(breakdown voltage) 상 압 가할

다. 체 , 본 실시 에 동 압 상 한 실시 들 동 압과 그 크 는 같고, 가

다.

진 단(900) 검 (800) 양단에 차동 진 신 할 다. 체 , 진 단(900) 30[0085]

GHz 진 신 생시킬 다. 진 단(900) 30 GHz 진 신 상 30 GHz 진 신 180°

상차 갖는 진 신 생 할 다. , 다 드(810) 캐 드 는 30 GHz 진 신 가,

다 드(820) 캐 드 는 상 30 GHz 진 신 180° 상차 갖는 진 신 가 다.

경우, 60 GHz 역 진 신 가 것 다.

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도 10 본 실시 에 주 변 치 검 단 도 나타낸 것 다. [0086]

도 10 참 하 , 본 실시 에 검 (800)는 개 애 란치 다 드 포함하여 [0087]

다. 본 실시 에 검 는 CMOS 공 하여 다.

체 하 , N+ P+ 역 하 한 리막(Shallow Trench Isolation) 다.[0088]

리막에 해 상 는 시 9개 역 리 다. 다 P 도체 에 N 물

주 하여 각각 N-well 다. 시 , 2개 N-well 다. N-well 에는 주

공 또는 드라 브 공 사 할 다. 리막에 해 리 각각 역 고 도 P

물 또는 고 도 N 물 도핑 다.

상 각 2개 N-well 사 에 는 P+ 역(811, 821, 830) 그라운드(GND) 연결[0089]

다. 애 란치 다 드 애 드(813, 823)는 연결 어 단 드 할 다.

(photocurrent)는 P+ 믹 택(ohmic contact) 통해 연결 애 드(813, 823) 나 다.

애 란치 다 드 캐 드(812, 814)는 연결 어 차동 진 신 (LO+) 다. 또한, 애[0090]

란치 다 드 캐 드(822, 824)는 연결 어 차동 진 신 (LO-) 다. 각각 애

란치 다 드 P+ 역과 N+ 역들 STI(Shallow Trench Isolation) 에 해 리 다.

한편, 직경 약 10μm (lensed fiber) 2개 사 하는 경우, 각각 애 란치 다 드는[0091]

10 x 10 μm2

단 가질 다. 직경 약 10μm (lensed fiber) 1개 사 하는 경우,

개 애 란치 다 드는 약 6 μm 격 어 치 다. 경우 검 (800)는 10 x 10

μm2

단 가질 다. 각각 애 란치 다 드는 4 x 14 μm2 또는 6 x 18 μm

2 단 가질

다.

도 11 본 실시 에 주 변 치 역 어 압에 한 상향 변 신[0092]

나타낸 그래프 다.

도 11에 도시 그래프는, 본 실시 에 주 변 치 주 변 [0093]

치 사 한 경우, 차동 진 주 2 고 과 상향 변 RF 신 애 란치 다 드

역 어 압 변 에 라 나타낸 것 다. 주 변 치는 단 애 란치 다

드 사 한 주 변 치 미할 다.

진 통해 공 는 19 dBm 고, 역 어 압 9.5 V 에 11 V 에 변 시킨 경[0094]

우, 2 고 과 주 변 가할 다. 역 어 압 가함에 라 애 란

치 다 드 비 가하 문 다. 는 또한 주 변 향상 는 것 해

다. 체 경우, 본 실시 에 , 2 고 상향 변 RF 신

경우보다 약 10 dBm 가하 다.

도 12는 본 실시 에 주 변 치 진 에 한 상향 변 신[0095]

나타낸 그래프 다.

도 12에 도시 그래프는, 애 란치 다 드 역 어 압 11 V 한 경우, 진[0096]

공 는 변 에 상향 변 RF 신 변 나타낸 것 다.

애 란치 다 드 검 측 하 해 100 MHz IF 신 한 결과, IF 검 피[0097]

크값 약 -31 dBm 측 었다. 진 약 20 dBm , 상향 변 RF 신 -24

dBm , IF 검 보다 7 dB 았다. 또한, 본 실시 에 진 약 19 dBm , 상

향 변 RF 신 경우보다 11 dB 았다. 것 본 실시 에 주 변 치

주 변 경우보다 11 dB 다는 것 미할 다.

도 13 본 실시 에 주 변 치 역 어 압에 한 EVM(Error-Vector[0098]

등록특허 10-1252727

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Magnitude) SNR(Signal-to-Noise Ratio) 능 나타낸 것 다.

EVM SNR 측 하 해 약 1 m 무 트워크 하 다. 상향 변 RF 신 는 안 나 통해[0099]

동 단말 다. 동 단말에 는 안 나(horn antenna) 통해 RF 신 신하고, LNA(Low

Noise Amplifier) 하여 폭하 다. 후, 쇼트키 다 드(Schottky diode) 통해 RF 신 검 하

다.

EVM SNR 능 Agilent 89600 vector analyzer 하여 측 하 다. EVM SNR 역 어 압[0100]

11.1 V, 12 dBm 진 공 건에 , 각각 2.4 %, 28.6 dB 다.

EVM SNR 능 역 어 압 11.1 V 지 가함에 라 향상 었다. 애 란치 다 드 득[0101]

가하 문 다. 그러나, 11.1 V 상에 는 EVM SNR 능 격하게 하 었다. 역시 애

란치 다 드 득 향 문 다.

도 14는 본 실시 에 주 변 치 진 에 한 EVM(Error-Vector[0102]

Magnitude) SNR(Signal-to-Noise Ratio) 나타낸 것 다.

도 14 참 하 , EVM SNR 능 진 공 12 dBm 지 향상 는 것 할 [0103]

다. 또한, 진 공 2 dBm 지 낮아지 EVM 5 %가 는 , 는 WLAN(Wireless Local

Area Network) 에 하는 5.6 % EVM 만 시키는 치 다.

도 15는 본 실시 에 주 변 치 는 신 에 한 EVM(Error-[0104]

Vector Magnitude) SNR(Signal-to-Noise Ratio) 나타낸 것 다.

도 15 참 하 , EVM SNR 능 신 는 신 감 할 하 다. 신 는 신 [0105]

약 -10 dBm , EVM SNR 능 거 포 (saturation) 는 것 할 다.

한편, 본 실시 에 주 변 치가 지 는 신 차동 진[0106]

신 하여 상 신 신 검 하는 주 변 , 상 신 폭하

는 폭 , 그리고 폭 상 신 단말 하 한 안 나 포함하여 다.

상에 언 한 같 , 본 실시 에 주 변 치는 주 변 향상시[0107]

킬 다. 체 , 2 고 변 향상시킬 , 30 GHz 진 신 차동 공

하여 60 GHz 진 신 생 할 다. 또한, 검 에 라 20 GHz 또는 15 GHz 진 신

차동 공 하여 60 GHz 진 신 생 할 다. 라 , 진 담 여 안

RoF 시 할 , 60 GHz 역 WLAN(Wireless Local Area Network) 또는 WPAN(Wireless

Personal Area Network) 다양한 어플리 에 다. 나아가, 본 실시 에

주 변 치는 CMOS 공 , 다 CMOS 하게 집 어 지 시

- -칩(SoC) 할 다.

상과 같 본 에 는 체 등과 같 특 사항들과 한 실시 도 에 해 [0108]

었 나 는 본 보다 해 돕 해 공 것 뿐, 본 상 실시 에 한

는 것 아니 , 본 하는 야에 통상 지식 가진 라 러한 재 다양한

변 가능하다.

라 , 본 사상 실시 에 한 어 해 는 아니 , 후 하는 특허청 뿐 아니라[0109]

특허청 균등하거나 등가 변 는 든 것들 본 사상 주에 한다고 할 것 다.

100: 검[0110]

110: 1 다 드

120: 2 다 드

810: 3 다 드

등록특허 10-1252727

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820: 4 다 드

111, 121, 130: 캐 드

112, 122: 애 드

200: 진 단

210: 1 진

220:

310: VCSEL

320: 2 진

330: MZM

도

도 1

도 2

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도 3

도 4

도 5

등록특허 10-1252727

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도 6

도 7

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도 8

도 9

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도 10

도 11

도 12

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도 13

도 14

도 15

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