• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.5 no.3
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• pp.31-39
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• 1968

In this paper microwave power propagated through the cold plasma was analyzed and measured with respect to the external magenetic flux density. The d. c discharge plasma was in the rectangular waveguide in which two electrode was inserted, and also the glass diseharge tube inserted in the ractangular wavegside. The direction of microwave pro-pagation, the axis of the discharge tube and external magnetic flux were perpendicular to each other. It showed that the attenuation and absorption of micro wave power propagated in the plasma was increased as the magnetic flux density, the discharge current and the pressure of the gas were increased.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 1993.10b
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• pp.31-43
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• 1993

전파흡수체의 전파흡수능 측정방법은 기본적으로 다양한 마이크로파 측정법이 이용될수 있지만 레이다용 전파흡수체의 경우 전파의 주파수가 높기 때문에 파장이 짧아서 측정오차가 큰 문제점이 있다. 따라서 한국해양대학교 마이크로파연구실에서는 전파흡수체의 전파흡수능을 실험적으로 간단히 측정할 수 있게 하기 위한 20mm$\Phi$동축관 샘플홀더 및 Type-N connector로부터 20mm$\Phi$동축관으로의 변환 Adaptor를 제작하여 전파흡수체의 설계 및 특성(전파흡수능) 평가에 사용할 수있게 한 바 있으며 또 구형도파관을 이용한 재료정수 측정법을 채용하여 시료의 형상등의 영향을 적게 받는 실측 방법에 관하여 검토하여왔다 본 논문에서는 그동안 실험실적으로 설계하여 온 X-Band Radar용 전파흡수체를 실용의 상태에 가까운 반사전력법에 의하여 그 성능을 예비평가하고 실제의 target를 제작하여 X-Band Radar로 실장실험한 결과에 대하여 보고하고자 한다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 1999.11a
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• pp.301-304
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• 1999

밀리미터파 대역의 아날로그 광전송을 위한 진행파형 (travel ing wave, TW) 전계흡수 광변조기 (electroabsorption modulator, EAM)와 광수신기의 설계에 대해 발표하고자 한다. TW EAM 및 TW 광수신기의 일반적인 형태인 ridge-type의 co-planar waveguide (CPW)구조에서의 마이크로파의 전송특성을 3차원 FDTD로 분석하여 광파와 전파의 속도 정합 등을 이루는 최적화 구조를 설계하였다. TW EAM의 경우 광세기 변조의 비선형 응답특성에 있어서 마이크로파 손실과 소자길이가 RF 신호의 혼변조 왜곡 (intermodulation distortion)과 SFDR (spurious free dynamic range)성능에 미치는 영향도 이론적으로 조사하였다. TW PIN 광수신기의 경우 광파와 마이크로파의 속도정합의 영향과 이전에는 고려되지 않았던 photo-generated 전송자의 진성 영역에서의 transit time이 광수신기의 밴드 폭에 미치는 영향을 분석하여 최적화 설계하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.179-179
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• 2000

음극의 크기에 따라 발생된 전자빔 전류가 도파관 영역에서 공간 전하 한계 전류를 초과할 경우 형성되는 가상 음극 (Virtual Cathode)을 이용한 축 방향으로의 고출력 마이크로파 발생 및 진단에 관한 연구를 수행하였다. 먼저 실험에 앞서 전산모사를 통해 결과를 예측하고 실험을 통해 확인하는 순으로 하였다. 전산 모사는 2-1/2차원 Partical-In-Cell(PIC) 코드인 "MAGIC"을 사용하여 축 방향으로 진행하는 새로운 개념의 가상 음극발진기를 모사하고, 정확한 경과를 얻기 위해 강렬한 상대론적 전자빔 발생 장치인 "천둥"( 최대 전압 600kV, 최대 전류 70KA, 60ns)을 사용하여 전산 모사에 넣어줄 전류값을 얻었다. 음극의 반지름이 2.5cm 일 때 전파되는 최대 출력이 약 800MW인 마이크로파가 발생되었고, 이때 출력변환 효율이 약 30%임을 전산모사를 통하여 알 수 있었다. 또한 전파하는 전기장의 축방향 성분(Ez)의 반지름 방향에 대한 분포 특성을 통하여 주된 전파 모드가 TM01와 그 상위모드의 조합으로 이루어졌음을 알았고 이때 기대되는 동작 진동수는 5~7 GHz임을 전산 모사 결과로부터 알 수 있었다. 실험을 통해서도 음극의 크기가 2.5cm 때, 최대 출력이 약 520MW인 마이크로파를 발생하였고, 이 때 출력 변환 효율은 약 8%이고, 방전 사진을 통해서 주된 동작 모드가 TM01와 그 상위모드의 조합으로 이루어졌음을 알았고, 이때 주된 출력 진동수는 5~6 GHz임을 알 수 있었다.는 5~6 GHz임을 알 수 있었다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.16 no.1 s.67
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• pp.56-70
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• 2001

마이크로파대 이상의 높은 RF 전파는 신호레벨이 비교적 작고 간섭현상에 매우 민감한 특성을 가지고 있다. 따라서 이러한 미소한 입력전파의 수신시 수신기 전체의 감도를 높이고 잡음을 저감시킬 목적으로 사용되는 고주파 증폭기가 저잡음 증폭기이다. 본 고에서는 LNA의 기본적 특성분석과 지능형교통시스템에 응용되는 5.8GHz대 단거리전용통신용 LNA를 구현하기 위한 기본 FET 증폭기의 전기적 특성을 연구하고 직렬 궤환에 의한 최소잡음과 최소 입력 정재파비의 최적 설계 파라미터를 도출하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.134-134
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• 2010

KBSI 부산센터에 건설중인 소형의 다중 양전하 중이온 가속기에 사용될 초전도 ECR 이온온은 최대 자기장 3 T, 최소 0.5 T의 자기 Mirror구조를 가지고 있으며 중심 부근의 1 T 자기장에서 28 GHz 전자공명에 의해 마이크로파의 에너지를 플라즈마로 전달한다. 최대 10 kW의 Gyrotron에서 TE02 모드로 발생하는 마이크로파는 모드변환기, 직류차단기 및 진공창을 통하여 플라즈마로 입사된다. 32.5 mm 지름의 원형 도파관에서 자기장 축방향으로 도입된 TE01 모드의 마이크로파를 Altar-Appleton-Hartree 분산관계식을 이용하여 군속도의 관점에서 살펴보았다. 플라즈마 밀도가 Cut-off에 근접하지 않는 한 마이크로파의 바깥 방향으로의 회절은 크지 않았으며, 전자공명 위치로 접근함에 따라 군속도의 방향이 바뀌어 오히려 중심 방향으로 향함을 알 수 있다. 즉 마이크로파가 플라즈마 챔버의 벽을 가열시킬 가능성은 크지 않은 것이다. 또한 뜨거운 전자 플라즈마의 Susceptibility를 이용하여 마이크로파의 플라즈마로의 전자 공명에 의한 흡수를 살펴본 결과, 운전 영역에 속하는 전자밀도가 제공되면 공명 지점에 이르기 전에 충분히 흡수되는 것을 확인하였으며, 이에 따라 챔버를 관통하여 인출부 벽에 충돌하는 마이크로파 에너지는 무시할 수 있을 것으로 보여진다. 이 결과들을 토대로 마이크로파 시스템을 설계 완료하였다.

• The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.4 no.1
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• pp.10-19
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• 1993

As a method to measure the absorbing characteristics of microwave absorber, the various microwave measuring method can be used fundamentally. There is, however, a big problem in measuring errors, since the wavelength of microwave such as used for radar is very short. Therefore, this research aimed to design and fabricate a converting adaptor of 20mm .PHI. coaxial tube from a Type - N connector to $20mm\phi$ coaxial tube and to use it for evaluating absorption characteristics of microwave absorber. Furthermore, the measurements of absorbing characteristics and material constants have been performed and reviewed, which were carried out by using the coaxial tube and by using rectangular waveguide, res- pectively. As a result, the validity of the proposed measuring method has been confirmed.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.11 no.4
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• pp.1.2-4
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• 1974

Effects of nonreciprocal microwave propagation upon the width and height of a thin slab of transversely magnetized N-Si loaded in a rectangular waveguide are observed experimentally at the room temperature and the experimental results have been analysed qualitatively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.105-105
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• 2000

현재 급격히발전하는 이동통신기술로 미루어 보아 앞으로는 모든 정보통신이 무선통신으로 이루어질 것이다. 그런데 무선통신은 이동성과 대용량의 정보전송에 초점을 맞추어 발전하고 있다. 많은 정보량을 전달하기 위해서 현재 사용되는 주파수 대역보다 고주파의 전파가 사용되어야 한다. 또한 이동성을 향상시키기 위해서는 통신기기의 소형화를 이루어야 하고 그러기 위해서 궁극적으로 모든 소자를 하나의 칩(chip)으로 집적화하는 것이 필요하다. 따라서 벌크상태로 사용되고 있는 유전체 공진기를 소형화, 즉 박막화해야만 한다. 결국 유전체 박막의 마이크로파 대역에서의 유전특성을 연구하고 그 특성을 향상시켜야만 한다. 통신기기에서 사용되는 유전체 공진기는 소형화를 위해 높은 유전율과 낮은 유전손실(tan$\delta$), 즉 높은 품질계수 (Q)를 가져야 한다. 마이크로파 대역에서 사용되고 있는 유전체 중에서 TiO2는 벌크 상태의 rutile 상에서 100정도의 높은 유전율과, 4 GHz에서 10,000 정도의 높은 품질계수를 나타낸다고 보고되어 있다. 따라서 본 연궁서는 TiO2 박막의 마이크로파 유전특성을 연구하였고 anatase 박막의 유전특성도 측정하였다. TiO2 박막을 RF magnetron reactive sputtering 방법으로 Ar (15 sccm)과 O2 (1.5 sccm) 기체를 사용하여 상온에서 증착하였다. 4mTorr의 증착압력에서 안정한 rutile 박막을 얻었고, 15 mTorrdo서 준안정한 anatase 박막을 얻을 수 있었다. 그리고 그 중간의 압력에서 두 상이 혼합된 박막이 증착되었다. 위와 같은 방법으로 형성한 TiO2 박막의 마이크로파 유전특성을 측정하기 위해 마이크로스트립 링공진기 (microstrip ring resonator)를 제작하였다. 마이크로스트립 링 공진기는 링의 원주길이가 전자기파 파장길이의 정수배가 되면 공진이 일어나는 구조이다. Fused quartz를 기판으로 하여 증착압력을 변수로 하여 TiO2 박막을 증착하였다. 그리고 그 위에 은 (silver)을 사용하여 링 패턴을 형성하였다. 이와 같이 공진기를 제작하여 network analyzer (HP 8510C)로 마이크로파 대역에서의 공진특서을 측정하였다. 공진특성으로부터 전체 품질계수와 유효유전율, 그리고 TiO2 박막의 품질계수를 얻어내었다. 측정결과 rutile에서 anatase로 박막의 상이 변할수록 유전율은 감소하고 유전손실은 증가하는 결과를 나타내었다.

• The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.20 no.2
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• pp.59-67
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• 2009

본고를 통해 초고주파 이론과 공학 분야는 물론 물리학, 재료공학의 기초 학문 분야에서도 지대한 관심을 모으고 있는 Metamaterial(MTM) 구조에 대해 조명하고자 한다. 먼저 MTM의 핵심이라고 할 수 있는 Left-Handedness(LH) 왼손 전파 법칙과 LH 발생 재질인 Double Negative(DNG) 재질에서의 전파 특성을 상대 유전율과 상대 투자율 평면에서 확인하고, 일반 매질인 Double Positive(DPS)형인 오른손 전파 법칙 Right-Handedness(=RH) 매질과의 결합(Composite Right-and Left-Hnaded=CRLH)에서 얻어지는 특징들을 살펴본다. 특히 DPS와 DNC의 결합에서 얻을 수 있는 음의 공진과 0차 공진(Zero-Order Resonance)을 언급하고 ZOR을 응용한 RF 부품의 소형화와 특성 개선사례를 소개한다. 또한, 안테나와 전자파 산란 특성에 MTM의 특수한 성질을 이용하여, 크기를 줄이거나 표면파를 억제하거나 혹은 방사 개구를 확대 또는 렌즈 특성을 얻어낸 사례도 언급된다 그리고 LH 특성은 아니지만 MTM 계열인 ENG(Epsilon Negative), MNG(Mu Negative), ENZ(Epsilon Near Zero)를 응용한 예들을 보이고, MTM 관점에서 FSS(Frequency Selective Surface )의 특성을 논의하고, 그간에 발표된 대표적 MTM 연구 결과에 대한 소개를 마치고자 한다.