RF통합칩 개발 '우리 기술로' 차세대 무선통신 꿈 영근다
통신시스템은 대략 디지털신호영역을 다루는 베이스밴드와 아날로그 신호를 처리하는 IF단, RF단으로 나뉜다. IF단이 수백㎒대역을 주로 사용하고 RF단은 수~수십 ㎓의 각종 캐리어 주파수를 소화해내고 다양한 통신규격과 방식을 처리한다.
차세대 무선통신단말기는 시스템 온 칩(SoC) 즉, 단일칩을 요구하는데 이를 구현하기 위해서는 송신단ㆍ수신단ㆍ주파수합성기 등을 집적화한 RF/IF단 전체를 집적화한 통합칩이 필요하다. 단말기에 들어가는 부품의 수를 줄일수록 제품 경쟁력이 높아지는 것은 당연하다. 또 향후 여러 가지 밴드를 하나의 단말에서 쓸 수 있는 통합칩의 중요성이 커지고 있다.
한국전자통신연구원(ETRI) RF/Analog IC설계팀(팀장 박문양)은 우리나라 이통통신단말기술의 경쟁력을 높이기 위해 CMOS 기술을 이용한 RF IC 기술개발에 주력하고 있다.
이 팀은 이미 RF CMOS 기술로 900㎒ 대역 및 1.9GHz 대역 CDMA 휴대전화기의 송수신 RF칩을 개발해 세계 최초로 통화시험에 성공한 성과를 거둔 바 있다.
이 기술은 화합물 반도체와 같은 고가의 특수 반도체 소자를 사용해왔던 것과 달리 가장 저렴하고 고집적화가 쉬운 CMOS 기술을 채택했다는 점에서 인정받았다.
단말기의 RF 개발 동향은 수년전부터 RF IC 제조기술의 발전에 힘입어 집적화가 용이한 직접변환방식의 연구 및 개발이 활발하며, 유럽 GSM단말기의 경우 현재 40%정도가 직접변환방식을 사용하고 있다.
이에 맞춰 이 팀은 최근 RF CMOS 기술을 이용한 WCDMA용 직접변환방식(DCR)의 RF 통합칩 개발을 수행해 실험시제품을 개발했다. 현재 성능시험까지 완료한 상태다.
WCDMA의 경우 퀄컴이 5000, 6000시리즈에서 송ㆍ수신단을 분리한 제품을 출시하고 있는 점에 비춰, 이 팀이 개발한 WCDMA용 송수신단 및 주파수합성기 등을 집적화한 통합칩은 한층 주목을 끌고 있다.
개발된 WCDMA용 직접변환 방식의 통합칩을 측정한 결과 통합칩 전체 블록의 정상적인 기능동작이 확인됐고 잡음지수 및 수신감도 특성을 개선하기 위한 시험보드 재설계와 추가 측정분석을 통해 보완설계를 수행할 예정이다.
이 칩 실험시제품 개발은 무엇보다 라디오 온 칩(RoC)의 조기실현 가능성을 보여줬다는데 의미가 있다.
개발에 사용된 회로의 직류(DC) 오프셋 제거기술과 블록 격리기술 등 원천기술을 확보했고, 개발된 기술은 다양한 무선통신단말기의 설계에 활용이 가능할 것으로 기대된다.
연구팀은 WCDMA용 직접변환방식의 통합칩 시제품이 WCDMA용 RF/아날로그 통합IC에 직접 적용될 수 있고, 개발된 핵심회로 및 기술은 1~2㎓대역 무선통신용 RF IC설계에 사용될 수 있을 것으로 기대한다.
이 팀은 올해부터 2005년 초까지 1단계로 휴대인터넷(HPI) 및 무선랜(WLAN) 재구성형 RF통합칩 기술개발도 추진하고 있다. 이 기술이 개발되면 차세대 이동통신용 RF통합칩을 구현할 수 있어, 단말시스템의 저전력 및 고집적화가 가능하고 차세대 무선통신시스템에 적용이 가능할 것으로 보인다.
이 팀은 개발목표를 2㎓급 재구성이 가능한 RF 트랜시버 기술개발과 HPI/WLAN 용 트랜시버 RF 구조최적화, 가변형 광대역 및 저잡음지수 고선형성 RF 핵심회로기술개발 등 5개 요소기술 개발을 목표로 하고 있다.
박문양 팀장은 "이미 통신단말기는 하나의 칩에서 여러 통신방식을 수용하는 개념으로 가고 있고 재구성형 RF통합 칩 기술이 외국에서도 시작초기 단계인 만큼, 지금부터 원천기술 및 세계표준화를 염두에 두고 기술개발에 주력한다면 좋은 성과를 낼 수 있을 것"이라고 말했다.
통신시스템은 대략 디지털신호영역을 다루는 베이스밴드와 아날로그 신호를 처리하는 IF단, RF단으로 나뉜다. IF단이 수백㎒대역을 주로 사용하고 RF단은 수~수십 ㎓의 각종 캐리어 주파수를 소화해내고 다양한 통신규격과 방식을 처리한다.
차세대 무선통신단말기는 시스템 온 칩(SoC) 즉, 단일칩을 요구하는데 이를 구현하기 위해서는 송신단ㆍ수신단ㆍ주파수합성기 등을 집적화한 RF/IF단 전체를 집적화한 통합칩이 필요하다. 단말기에 들어가는 부품의 수를 줄일수록 제품 경쟁력이 높아지는 것은 당연하다. 또 향후 여러 가지 밴드를 하나의 단말에서 쓸 수 있는 통합칩의 중요성이 커지고 있다.
한국전자통신연구원(ETRI) RF/Analog IC설계팀(팀장 박문양)은 우리나라 이통통신단말기술의 경쟁력을 높이기 위해 CMOS 기술을 이용한 RF IC 기술개발에 주력하고 있다.
이 팀은 이미 RF CMOS 기술로 900㎒ 대역 및 1.9GHz 대역 CDMA 휴대전화기의 송수신 RF칩을 개발해 세계 최초로 통화시험에 성공한 성과를 거둔 바 있다.
이 기술은 화합물 반도체와 같은 고가의 특수 반도체 소자를 사용해왔던 것과 달리 가장 저렴하고 고집적화가 쉬운 CMOS 기술을 채택했다는 점에서 인정받았다.
단말기의 RF 개발 동향은 수년전부터 RF IC 제조기술의 발전에 힘입어 집적화가 용이한 직접변환방식의 연구 및 개발이 활발하며, 유럽 GSM단말기의 경우 현재 40%정도가 직접변환방식을 사용하고 있다.
이에 맞춰 이 팀은 최근 RF CMOS 기술을 이용한 WCDMA용 직접변환방식(DCR)의 RF 통합칩 개발을 수행해 실험시제품을 개발했다. 현재 성능시험까지 완료한 상태다.
WCDMA의 경우 퀄컴이 5000, 6000시리즈에서 송ㆍ수신단을 분리한 제품을 출시하고 있는 점에 비춰, 이 팀이 개발한 WCDMA용 송수신단 및 주파수합성기 등을 집적화한 통합칩은 한층 주목을 끌고 있다.
개발된 WCDMA용 직접변환 방식의 통합칩을 측정한 결과 통합칩 전체 블록의 정상적인 기능동작이 확인됐고 잡음지수 및 수신감도 특성을 개선하기 위한 시험보드 재설계와 추가 측정분석을 통해 보완설계를 수행할 예정이다.
이 칩 실험시제품 개발은 무엇보다 라디오 온 칩(RoC)의 조기실현 가능성을 보여줬다는데 의미가 있다.
개발에 사용된 회로의 직류(DC) 오프셋 제거기술과 블록 격리기술 등 원천기술을 확보했고, 개발된 기술은 다양한 무선통신단말기의 설계에 활용이 가능할 것으로 기대된다.
연구팀은 WCDMA용 직접변환방식의 통합칩 시제품이 WCDMA용 RF/아날로그 통합IC에 직접 적용될 수 있고, 개발된 핵심회로 및 기술은 1~2㎓대역 무선통신용 RF IC설계에 사용될 수 있을 것으로 기대한다.
이 팀은 올해부터 2005년 초까지 1단계로 휴대인터넷(HPI) 및 무선랜(WLAN) 재구성형 RF통합칩 기술개발도 추진하고 있다. 이 기술이 개발되면 차세대 이동통신용 RF통합칩을 구현할 수 있어, 단말시스템의 저전력 및 고집적화가 가능하고 차세대 무선통신시스템에 적용이 가능할 것으로 보인다.
이 팀은 개발목표를 2㎓급 재구성이 가능한 RF 트랜시버 기술개발과 HPI/WLAN 용 트랜시버 RF 구조최적화, 가변형 광대역 및 저잡음지수 고선형성 RF 핵심회로기술개발 등 5개 요소기술 개발을 목표로 하고 있다.
박문양 팀장은 "이미 통신단말기는 하나의 칩에서 여러 통신방식을 수용하는 개념으로 가고 있고 재구성형 RF통합 칩 기술이 외국에서도 시작초기 단계인 만큼, 지금부터 원천기술 및 세계표준화를 염두에 두고 기술개발에 주력한다면 좋은 성과를 낼 수 있을 것"이라고 말했다.
