• 산업과 과학
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• 제3권2호
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• pp.31-37
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• 2024

본 논문에서는 10.3GHz(x-band) 주파수에서 동작하는 단일 및 2-패치 마이크로스트립 배열 안테나 설계 및 시뮬레이션 결과를 제시하였다. 전송선로 이론을 통한 패치와 급전 선로 설계 파라미터를 구하였고 CST MWS를 사용하여 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 최적화 설계하는 과정을 제안하였다. 먼저 단일 마이크로스트립 패치 안테나를 설계한 후 최적의 반사 손실 및 이득을 얻기 위해 CST MWS를 사용하여 각 파라미터를 최적화하였다. 그리고 X-대역 애플리케이션을 위한 2×1 마이크로스트립 배열 안테나로 설계를 확장하였다. 사용된 기판은 Roger RO4350B(h=0.79mm, 𝜖_r = 3.54)이고 급전 방식은 안테나 크기와 급전 효율을 고려하여 인셋(inset) 급전 방식을 사용하였다. CST MWS를 활용한 시뮬레이션 결과를 제시하였으며, 동작 주파수(10.3GHz)에서 -18dB의 S11, 10.2dBi의 이득, 0.165GHz의 대역폭, 30°(Az, 𝜑=0), 121°(El, 𝜑=90)의 3-dB 빔폭을 얻었다. 향후 본 연구 결과를 기본으로 4×4 어레이로 추가 확장하여 안테나를 설계 및 제작하여 다양한 X-밴드 애플리케이션에 활용될 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.795-801
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• 2001

본 논문은 브랜치 선로 결합기를 소형화하는 방법에 대해 기술하였다. 이 방법은 덮개층이 있는 선로를 이용한 방법이다. 덮개층이 있는 선로의 주파수 변화에 따른 특성(분산 및 특성임피던스)을 해석하기 위해 스펙트럴 영역에서의 Immittance 방법과 선분할법(Method of Line)을 이용하였다. 덮개층이 있는 선로에 관한 스펙트럴 영역에서의 Green 함수를 구하고 이를 이용하여 수치적인 결과를 얻었다. 이 결과를 이용하여 덮개층을 갖는 브랜치 선로 하이브리드를 중심주파수 2 GHz에서 설계하고 제작하였다. 실험 결과 유전율 10.2dls 덮개층을 갖는 경우 기존 단일 마이크로스트립 선로로 구현된 결합기보다 31.4% 크기가 줄어들었음을 확인할 수 있었다. 이 방법은 앞으로 이동통신 빔형성 안테나의 급전선인 Butler Matrix의 크기를 줄이는 방법으로 사용 가능하리라 사료된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.944-951
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• 2004

본 논문에서는 등각사상 법을 이용해 접지 면에 어퍼처를 갖는 차폐된 마이크로스트립 선로의 특성임피던스 및 유효 유전 상수 등을 계산하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 닫힌 형태의 공식을 제시하기 때문에 따로 어떠한 수치해석 방법을 쓰지 않고도 선로 파라미터들을 계산할 수 있다는 장점이 있다. 먼저 신호가 마이크로스트립 모드(Quasi-TEM)로 진행한다고 가정하고 차폐된 선로를 세 부분으로 나누어 정전 용량을 계산하고 계산된 부분별 정전 용량들을 이용해 임피던스 및 유효 유전상수를 계산하였다. HFSS 시뮬레이션 결과, 계산 결과가 시뮬레이션 결과와 오차범위 $5\%$ 이내로 거의 일치함을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1282-1289
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• 2019

임피던스 변환회로의 신호 전달특성(S21)을 측정하기 위해서는 두 개의 임피던스 변환회로를 대칭 연결하여야 한다. 하지만 두 개의 임피던스 변환회로를 대칭 연결한 회로의 신호 전달특성은 중간 연결 선로의 길이에 의해 영향을 받는다. 본 논문에서는 임피던스 변화회로의 정확한 신호 전달특성을 얻기 위한 중간 연결 선로의 길이를 수식으로 유도하였다. 수식을 이용하여 계산하면 4:1(50-Ω:12.5-Ω) 임피던스 변환회로의 정확한 신호 전달특성을 얻기 위한 중간 연결 선로의 전기적 길이는 약 45°이다. 계산된 연결 선로의 길이를 적용하여 1GHz에서 λ/4-마이크로스트립 임피던스 변환회로를 제작하여 신호 전달특성을 측정하였다. 제작된 대칭 연결된 임피던스 변환회로의 신호 반사 특성(S11)은 0.980GHz에서 -40.64dB, 신호 전달 특성(S21)은 -0.154dB였다. 이는 제작 회로에 대해 이론적으로 살펴본 중심 주파수의 987MHz 변화, 마이크로스트립 선로의 신호 손실 -0.15dB 값과 거의 동일한 값이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.533-540
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• 1999

본 논문에서는 구형 패치를 이용하여 GPS용 마이크로스트립 안테나를 설계하였으며 안테나의 특성을 확인하기 위하여 시뮬레이션을 통해 단일 구형 마이크로스트립 패치 안테나의 폭과 급전선을 변화 시켰다. 그리고 축비를 이용하여 우선회 원형편파 특성을 확인하였고, 결과를 통해 유한차분 시간영역법은 마이크로스트립 안테나를 설계하기 위한 효과적인 방법임을 확인하였다. 시뮬레이션을 통한 GPS위성으로부터 수신된 주파수의 공진점을 확인하였고, 측정치와 비교적 잘 일치하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권7B호
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• pp.895-900
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• 2001

본 논문에서는 하나의 급전선을 갖는 원형 섹터 마이크로스트립 안테나를 사용하여 서로 수직한 편파 특성을 갖는 이중주파수 안테나를 설계하였다. 여기되는 모드 및 주파수를 공진기 모델을 사용하여 계산하였으며, 반경과 섹터 각도를 파라미터로 하여 여기되는 두 주파수를 설계할 수 있었다. 약 2GHz 대역에서 동작하는 안테나를 제작하여 안테나의 특성을 측정하였다. 안테나의 반경을 고정하고 섹터 각도를 75$^{\circ}$에서 120$^{\circ}$까지 변화시켜, 여기되는 두 주파수의 비가 1.08에서 1.518까지 변하는 것을 볼 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2330-2332
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• 2005

마이크로 스트립 선로는 제작상의 편의성으로 인해 많은 형태의 초고주파 회로에 다양한 구조로 적용된다. 하지만 실제 설계과정에서 다양한 형상에 따른 전자기적 해석이 쉽지 않고, 구조상의 불연속성은 시스템의 성능을 감쇄 시키는 원인이 된다. 본 논문은 마이크로 스트립 라인의 전자파 특성을 해석하고, 이로 인해 최적의 형상을 찾는 방법을 제시한다. 이 최적화 방법으로 유한 차분법 설계민감도 해석 방법을 도입하여 형상을 변화 시키며, 전자파 해석 툴을 이용하여 해석된 결과를 바탕으로 설계민감도를 계산하고 수정하므로 형상 최적화를 이룬다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.15-21
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• 2016

본 논문에서는 UHF 대역 휴대형 RFID 리더용 소형 준-야기 안테나 설계 방법에 대해 연구하였다. 안테나는 유전체 기판에 인쇄된 다이폴 투사기와 반사기로 이루어지며 마이크로스트립 선로로 급전된다. 안테나를 소형화하기 위해 다이폴과 반사기를 구부리고, 급전 마이크로스트립 선로와 코플래너스트립 선로 간 발룬은 코플래너스트립 선로에 내장형으로 구성하였다. 제안된 안테나 구조의 파라미터들이 안테나 특성에 미치는 영향을 분석하고 UHF RFID 용 주파수 대역(902-928 MHz)에 적합하도록 파라미터 값들을 조정하였다. 제작된 안테나의 크기는 $70mm{\times}75mm$이고, 특성을 실험한 결과 VSWR < 2인 대역은 892-942 MHz, UHF RFID 대역 내 이득 > 3.5 dBi, 전후방비 > 6.6 dB 이었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.813-819
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• 2011

본 논문에서는 튜닝이 가능한 서스펜디드 스트립 선로(SSL) 공진기를 사용하여 새로운 발진기를 설계 및 제작한 것을 보여준다. 마이크로스트립 선로(MSL)에서 설계한 FET의 부성 저항과 높은 Q의 SSL 공진기를 결합하여 우수한 위상 잡음을 가지는 발진기를 설계 제작하였다. 특히 새로운 전이 구조를 이용하여 SSL의 하우징을 마이크로스트립 기반의 회로와 쉽게 연결할 수 있게 하였다. SSL의 하우징 구조에 튜너를 장착함으로써 발진 주파수를 기계적으로 가변할 수 있도록 설계 및 제작하였다. 제작된 발진기의 위상 잡음은 3.37 GHz에서 -108.03 dBc@100 kHz, -135.09 dBc@1 MHz이다. 또한, 튜너의 가변을 통해 50 MHz의 주파수 가변 범위를 가졌다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.45-51
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• 2015

본 논문에서는 실리콘 RFIC 상에서 무선 통신 시스템의 소형화에의 응용을 위하여 마이크로스트립/코프레너 복합구조를 가지는 단파장 박막필름 전송선로의 RF특성에 관하여 연구하였다. 마이크로스트립/코프레너 복합구조를 가지는 박막필름 전송선로의 파장은 종래의 코프레너 선로에 비하여 단파장특성을 보여주고 있으며, 특히 10 GHz에서 파장이 6.26 mm로 종래의 코프레너 선로의 60.5 %이다. 또한 본 논문에서는 마이크로스트립/코프레너 복합구조를 가지는 박막필름 전송선로의 등가회로와 대역폭에 관하여 연구를 진행하였다. 등가회로는 단위 셀로 나타냈으며, 상기 등가회로의 각 소자들은 closed-form 수식을 통하여 이론적으로 계산하였다. 측정 결과 0 ~ 30 GHz 범위에서 계산수치와 측정수치가 유사하게 나온 것을 확인 할 수 있었다. 대역폭 계산결과 마이크로스트립/코프레너 복합구조를 가지는 박막필름 전송선로는 차단주파수가 377 GHz 이상의 광대역 특성을 보여주고 있다. 상기 결과들로부터 본 논문에서 제안한 전송선로를 이용하여 광대역 및 초소형 RF 수동소자로써 유용하게 사용될 수 있다는 것을 알 수 있었다.