• 한국ITS학회 논문지
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• 제14권4호
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• pp.73-79
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• 2015

윌킨슨 전력분배기 및 90도 하이브리드 회로를 각각 GPS용 마이크로스트립 패치안테나에 적용하여 넓혀진 대역특성을 비교한다. 패치는 정사각형 패치로 설계하고, 회로를 적용하기 위하여 패치안테나에 2포트 프로브 급전한다. 윌킨슨 전력분배기와 90도 하이브리드 회로를 설계하고 90도 위상차가 나는 출력 포트를 패치안테나에 공급한다. 설계된 패치와 2가지 회로를 FR4 기판에 구현하고 이들을 각각 결합한다. 구현된 안테나에 대한 정재파비 측정결과 2: 1 기준으로 윌킨슨 전력분배기 적용 때 36.5% 대역폭(1,200~1,775 MHz), 90도 하이브리드 적용 때 29.84% 대역폭(1,230~1,700 MHz)을 얻었다. 3dB 축비 대역폭은 17.14% 대역폭(1,360~1,630 MHz) 및 15.87% 대역폭(1,400~1,650 MHz)을 얻음으로써 광대역임이 입증되었고, 윌킨스 전력분배기 적용이 90도 하이브리드 적용보다 좀 더 넓은 대역폭이 나타났다. 무반사실에서 측정한 안테나의 최대이득은 GPS 중심주파수에서 각각 2.84 dBi 및 2.75 dBi를 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.765-768
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• 2015

본 논문에서는 GPS용 마이크로스트립 패치안테나의 대역특성을 넓이기 위하여 90도 하이브리드를 적용한 2포트 급전을 제안한다. 패치는 정사각형 패치이며, 급전은 프로브 급전한다. 90도 하이브리드 칩 소자 회로를 설계하고, 90도 위상차가 나는 출력 포트를 패치안테나에 각각 공급한다. 설계된 패치와 90도 하이브리드 회로를 FR4 기판에 구현하고 이들을 결합한다. 구현된 안테나에 대한 정재파비 측정결과, 2:1 기준으로 29 %BW(1,230~1,700 MHz)을 얻었으며, 축비는 3 dB 기준 15.87 %BW(1,400~1,650 MHz)을 얻었다. 무반사실에서 측정한 안테나의 최대이득은 GPS 중심주파수에서 2.75 dBi를 얻음으로써 실용화에 대한 가능성을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.85-88
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• 2016

90도 하이브리드 커플러에서 두 개의 출력 단자는 일반적으로 90도 위상차의 동일 전력으로 분배된다. 90도 하이브리드 커플러의 두 개의 출력 단자는 입력 단자로부터 전기적 길이가 다르기 때문에 주파수에 따라 서로 다른 출력 기울기를 갖는다. 즉, 동일 전력으로 분배하는 90도 하이브리드 커플러는 중심 주파수에서만 동일한 전력으로 분배되고, 중심 주파수에서 멀어질수록 두 출력 단자에서의 출력 전력은 차이가 크게 발생한다. 본 논문에서는 입력단자와 가까운 거리에 있는 출력단자에 사이에 존재하는 특성임피던스 $35-{\Omega}$의 ${\lambda}/4$ 길이의 선로를 변형시켜 광대역에서 두 개의 출력 단자의 출력 특성이 동일하도록 개선시켰다. 제안된 회로는 ADS(advanced Design System)을 이용하여 살펴보면 두 개의 출력 전력의 차이가 중심주파수 대비 약 20% 대역 이상에서 0.2dB 이내의 값을 가짐을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.786-790
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• 2016

본 연구는 자연대류상의 할로우 하이브리드 휜 히트싱크 (HHFHS) 의 열성능에 대한 방향 영향의 전산연구결과에 대해 논한다. HHFHS 는 휜 베이스 근처에 천공을 포함하는 중공 핀 휜과 판 휜의 결합형 휜들의 배열로 구성된다. HHFHS의 베이스면적기반, 질량기반 열성능에 대한 방향영향이 0 ~ 180도의 방향각에 대해서 수치적으로 연구되었고, 유사구조의 핀 휜 히트싱크 (PFHS) 와 비교되었다. PFHS 와 달리 HHFHS 의 열저항은 직립상태에서 45도까지 변화가 미미하며, 이후 증가하여 90도에서 최대이며, 이후로는 180도까지 감소함을 보인다. 이러한 열저항 특성의 차이는 HHFHS의 중공 휜의 내부유동에 의한 열펌핑 효과의 영향으로 사료된다. 다양한 방향각에도 HHFHS 의 질량기반 열저항은 약 30% 정도 PFHS 보다 작음을 보여주는데 이 결과는 자연대류 상의 전자장치에 대한 HHFHS 의 경량열관리 적용 가능성을 보여준다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.68-70
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• 2015

4단자 커플러 회로는 입력 단자, 격리 단자와 두 개의 출력 단자로 구성된다. 입력 단자와 격리단자에 신호가 입력하면 입력하는 신호의 세기 및 위상 특성에 의해 두 개의 출력 단자의 출력 신호의 세기와 위상이 결정된다. 본 논문에서는 대표적인 4단자 커플러 회로인 브랜치라인 하이브리드 커플러와 링-하이브리드 커플러를 이용하여 두 개의 입력 단자의 입력 신호 특성에 따른 출력 신호 특성을 분석하였다. 또한, 분석한 신호를 바탕으로 브랜치라인 커플러와 링-하이브리드 커플러의 새로운 이용 방법에 대해 살펴 보았다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.47-53
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• 2023

본 논문은 밀리미터파(W대역)의 이중편파 신호를 모노펄스 신호로 변환하는 도파관 타입의 급전 구조를 설계하고 제작 방안을 제시하였다. W대역과 같은 높은 주파수 대역에서는 도파관의 크기가 매우 작기 때문에 복잡한 구조의 제작이 매우 어렵다. 따라서 높은 주파수 대역의 도파관 타입 급전 구조는 제작성이 중요하기 때문에 전주도금(Electro Forming) 방식과 확산접합 방식을 본 연구에서 제안하고 검증하였다. 설계된 모노펄스 급전 구조는 90도 하이브리드에 90도 위상 천이기를 결합한 180도 하이브리드 8개와 이중편파 분리를 위한 직교모드변환기(OMT) 4개로 구성된다. 설계된 급전구조는 전주도금(Electro Forming)과 확산접합 제작 방식에 용이하도록 설계하였으며, 제작된 모노펄스 급전구조는 네트워크 분석기를 통해 검증하였다. 제안한 두 가지 제작 방안은 측정된 포트의 신호 크기와 위상을 통해 모노펄스 신호가 잘 생성되는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.253-259
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• 2016

본 논문은 $1:{\infty}$ 또는 ${\infty}:1$의 전력 분배 비율을 가지는 가변 전력 분배기 회로를 제안하였다. 제안된 가변 전력 분배기 회로는 안정된 입력 정합 특성을 가지며 입력 신호를 두 개의 경로로 분배하는 브랜치라인 커플러, 브랜치라인 커플러의 두 출력에 연결되어 90도 위상 변화량을 가지는 두 개의 가변 위상 변환기, 가변 위상 변환기를 거친 두 신호를 결합하는 링-하이브리드 커플러로 구성된다. 제안된 가변 전력 분배기 회로는 가변 위상 변환기에서 90도 위상 변화에 따라 가변 전력 분배기의 두 출력 단자의 출력 전력 비율을 원하는 값으로 설정할 수 있다. 제안된 가변 분배기 회로는 2GHz에서 Taconic사의 RF-35 20mil을 이용하여 제작하였다. 제작된 가변 전력 분배기 회로는 1.9-2.1 GHz 주파수 대역에서 두 개의 출력 단자에 1:1000에서 5000000:1의 전력 분배 비율의 변화가 가능하였다. 또한, 제작된 가변 전력 분배기는 전력 분배 비율에 관계없이 입력 반사계수 -20 dB 이하, 전력 손실 약 -1.0 dB, 두 출력 단자의 격리 특성 -17 dB 이하의 안정적인 특성을 보였다.

• 전기학회논문지P
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• 제63권3호
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• pp.200-205
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• 2014

In this paper, 5.8GHz band $4{\times}4$ Butler matrix is designed using easily accessible commercial $90^{\circ}$ hybrid coupler and semirigid coaxial cable as a transmission line. This Butler matrix is very flexible to changes of antenna system specification like a frequency band because $90^{\circ}$ hybrid coupler changing is all to do. The result of design is the distance of $2{\times}2$ array antenna element is $\sqrt{2}{\lambda}/4$, the 4 beam directions are diagonal of array antenna and phase shifter is not necessary. The beam width is roughly $25^{\circ}$ narrower because of array antenna geometry and the side lobe is about 10dB higher partially than theoretical beam pattern. But the overall beam pattern is similar with theoretical beam. This Butler matrix can be applied to switching beam antenna of 5.8GHz band Wi-Fi and WAVE system.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.39-46
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• 2015

본 논문에서는 2.4 GHz에서 동작하는 $90^{\circ}$ 하이브리드 커플러 구조에 전도성 고분자 화합물을 적용한 가스 센서를 제안하였다. 가스 센서에서 전도성 고분자 화합물(Conducting Polymer: CP)는 특정 가스를 검출하는 검출 물질로 사용되며, 특정 가스와 반응할 때 대개 물질의 일함수(work function)와 전도도(conductivity) 및 임피던스가 변하게 된다. 이러한 물성변화 특성의 근거로 마이크로파 대역에서 $90^{\circ}$ 하이브리드 커플러 구조에 전도성 고분자를 적용하여 가변 감쇄기 및 가변 위상 천이기 형태의 센서를 제작하였다. 본 연구에서 제안한 센서는 전도성 고분자 화합물의 높은 전도도를 이용하여 기존 전송선로의 일부를 전도성 고분자 물질로 대체하였다. 실험은 온도 $28^{\circ}$와 상대습도 85 % 환경에서 진행되었으며, 센서에 100 ppm 농도의 에탄올 가스를 노출시켰다. 그 결과, $S_{21}$의 진폭 특성이 최대 0.13 dB 변하였고, ${\angle}S_{21}=360^{\circ}$를 만족하는 주파수가 2.875 MHz 이동한 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.1774-1784
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• 1993

본 논문에서는 원추형 복사패턴과 원편파 특성을 가지는 광대역 마이크로스트립 안테나 배열의 설계와 제작과정 및 그 실험결과를 제시하였다. 이 안테나는 6개의 정방형 마이크로스트립 안테나 소자로 구성된 원형 배열 안테나이다. 각 소자 안테나는 기생소자를 가지는 적층구조를 이용하여 대역폭을 넓혔으며, 90도 하이브리드를 부착하려 원편파를 복사할 수 있게 하였다. 논문에서는 소자 안테나와 전력 분배기 그리고 하이브리드의 설계과정과 측정결과를 제시하였다. 또한 위성을 통한 이동통신에 유용하도록 안테나의 복사패턴을 원추형으로 만드는 방법도 제시하였다. 끝으로 제작된 안테나의 측정결과를 보이고 이를 설계치와 비교하였다.