• 제목/요약/키워드: 고온초전도 필터

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마이크로파 응용을 위한 고온초전도 필터 서브-시스템

  • 강광용;김현탁;곽민환
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제14권3호
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    • pp.20-40
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    • 2003
  • 고온초전도 필터의 무부하 양호도 값(unloaded Q-value)이 매우 높기 때문에, 삽입손실의 증가없이 극수(pole number)를 크게 증가시킨 대역통과 및 저역통과 필터를 제작할 수 있다(현재, 70-pole 대역통과 필터가 개발). 초전도 필터는 급준한 스컷 특성과 차단대역에 대한 양호한 감쇠수준을 얻을 수 있고, 집중상수형 공진기(lumped element resonators)를 사용하거나 지연파(slow wave) 특성을 활용하면 소형화가 가능하다. 다성분계인 산화물(oxide) 고온초전체를 에피택셜 박막 및 대면적(4-인치급) 박막으로 제조함으로서 다양한 구조의 평면형(planar type) 필터 개발뿐만 아니라, 전력처리력(power handling capability)도 향상시킬 수 있게 되었다. 최근에 고온초전도 평면형 필터는 반도체 저잡음 증폭기(GaAs-based LNA), 초소형 냉각기(mini-cooler)와 집적되어 서브-시스템화되었다. 그리고 이동통신 기지국용 수신전치부(receiver front-end) 서브-시스템으로 발전하여 통신시스템의 잡음수준과 인접한 주파수 대역에 의한 전파간섭을 현저히 줄일 수 있고, 동시에 주파수 이용효율의 향상과 통신시스템의 용량증대도 가능케 하고 있다. 본고에서는 고온초전도체 필터의 원리, 종류 및 설계법, 그리고 초전도 필터의 특징과 상품화의 요구사항에 대해 알아보고, 이동통신 기지국 수신 전치부용으로 사용되고 있는 고온초전도 필터 시스템개발과 관련된 연구 및 시장 동향의 특징들을 살펴보고자 한다.

의사 집중상수 소자 공진기의 새로운 비 인접 결합을 이용한 7-극 고온초전도 마이크로스트립 대역 통과 필터 (7-Pole HTS Bandpass Filter Using New Non-adjacent Coupling of Pseudo-lumped Element Resonators)

  • 전부경;김종헌;이찬주;민병철;최영환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.1313-1321
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    • 2000
  • 본 논문에서는 필터의 설계 및 구현이 용이하고 소형화가 가능한 새로운 구조의 고온초전도 마이크로스트립 형태의 의사 집중상수 소자 공진기를 제안하였다. 또한, 공진기들 사이의 비 인접 결합을 이용하여 notch를 갖는 필터특성의 7-극 대역통과 필터를 설계, 제작하였다. 7-극 notch를 갖는 필터는 두께 0.5mm, 유전율 23.5의 $LaAlO_{3}$ 기판상에 YBCO를 양면 증착하여 제작하였다. 측정결과, 절대 온도 20K에서 중심 주파수 1774MHz 차단대역(cut-off-band)에서 33㏈감쇠를 나타내었다.

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MOD법을 제작된 BSCCO 고온초전도체의 구조적 전기적 특성 (The electrical and structual characteristics of BSCCO film by MOD method)

  • 김선미;윤순일;박미화;이기진;차덕준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.1
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    • pp.553-556
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    • 2003
  • 금속유기물 용액 증착법(MOD)법은 금속유기물 용액을 스핀 코팅하여 고온 열처리를 통해 대면적의 고온 초전도 박막을 만들 수 있으며, 고가의 진공 시스템이 필요하지 않기 때문에 매우 경제적인 박막 증착 방법이다. 본 연구에서는 MOD법을 이용해서 고온초전도체 마이크로파 필터나 터널접합 소자와 같은 전자 소자 응용 연구를 위해 요구되는 높은 임계전류 특성을 갖도록 박막 성장 조건을 변화시켜서 제작된 고온 초전도체 Bi2Sr2CaCu2O8+d (BSCCO2212) 박막을 제작하였다. 박막 특성은 x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM)으로 표면적, 구조적 특성을 관찰하고 저항-온도 (R-T) 변화 및 전류-전압 (I-V) 특성 측정을 통해 전기적 특성을 연구하여 임계전류를 향상 시킬 수 있는 박막제작 조건에 관해 논의하였다.

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고조파 억제용 고온초전도 평면형 11-극 저역통과 필터의 제작 (Planar type high-$T_{c}$ Superconductor 11-pole Lowpass Filter for Suppression of Harmonics)

  • 강광용;김철수;곽민환
    • 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도저온공학회 2002년도 학술대회 논문집
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    • pp.159-162
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    • 2002
  • The eleventh-order coupled line lowpass filter(LPF) was designed to suppress harmonics and spurious signals. The microstrip type LPF was fabricated using a high-$T_{c}$ superconductor(HTS) $YBa_{2}$$Cu_{3}$$O_{7-x}$(YBCO) thin film with the $CeO_{2}$ buffer layer which was deposited on the sapphire ($Al_{2}O_{3}$) substrate of 30 x 30 $mm^{2}$. The coupled-line type LPF was designed for 1.2 GHz of cutoff frequency with 0.01 dB of ripple level at passband. The fabricated HTS LPF shows excellent attenuation characteristics in stopband of 1.2~9.5GHz (7-attenuation poles in the stopband), and shows low insertion loss (0.2 dB) and return loss (17.1 dB) in the pass- band. These measured results match well with those obtained by the EM simulation. This clearly demonstrates that the HTS LPF can suppress harmonics and spurious signals effectively.

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고온초전도 박막을 이용한 마이크로스트립 대역통과 필터의 제작 (Fabrication of Microstrip Band-Pass Filter using HTS Thin Film)

  • 허원일;정동철;김민기;임성훈;한병성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.389-392
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    • 1996
  • The recent development of high temperature superconducting epitaxial thin film offer great potential for planar passive microwave application such as ring resonator, filters, transmission lines, and antennas. This paper describes the fundamental properties of Microstrip Band-Pass Filter using HTS Thin Film and its application to microwave devices. In order to fabricate HTS microstrip multiple filters, We have grown laser ablated HTS thin films, patterned by photolithographic process and wet etching processes intro HTS microwave devices.

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초전도 YBCO 필터의 중심 주파수 변화 연구 (A Study on the Shift of Center Frequencies of Superconducting 14 GHz YBCO Filters)

  • 송석천;이상렬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.500-502
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    • 2000
  • 고온 초전도 YBCO 박막을 Nd:YAG 레이저를 이용하여 MgO 기판에 증착시켰다. 박막을 마이크로스트립형 통신소자로 제작하기 위해 포토리스그래피 방법으로 습식 에칭을 시켰다. 제작된 박막에 접지면을 입히기 위해 스퍼터링 방식으로 Ti 충을 30 nm 증착하고, 열 증발기로 Ag를 $2{\mu}m$ 정도로 증착을 시켰다. 소자의 주파수 응답을 측정하기 위해 캐비티를 제작하여 측정하였다. 제작된 필터의 중심 주파수는 14 GHz이다. 박막을 냉각시켜며 그 중심 주파수를 측정하여 임계 온도를 측정할 수 있었다. 필터는 두 가지 디자인을 이용하였으며, 임계 온도에서의 중심주파수가 일정하게 이동함을 관찰할 수 있었다.

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