마이크로파 측정법으로 ~40 GHz의 공진주파수를 지닌 공진기를 이용하여 비파괴적으로 YBCO 초전도체 박막의 두께를 측정할 경우 calibration용 YBCO 박막의 두께의 불확도가 마이크로파로 측정된 두께의 불확도에 미치는 영향을 70 - 360 nm 두께를 지닌 5 개의 YBCO 박막에 대해 연구하였다. Calibration용 박막으로는 약 150 nm의 두께를 지닌 박막이 사용되었는데, 이 박막의 두께의 불확도는 박막 표면의 거칠기를 고려하여 결정하였다. 본 연구 결과, calibration용 박막의 불확도가 마이크로파로 측정된 박막의 두께에 상당한 영향을 준다는 것을 확인하였으며, ~ 40 GHz에서 연구에 사용된 모든 박막에 대해 측정 두께가 5% 이내의 상대 불확도를 지니기 위해서는 calibration용 박막의 두께의 상대 표준불확도가 2.7% 이내의 값을 가져야 함을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 마이크로파를 이용하여 박막의 두께를 측정할 경우 측정 두께의 상대 불확도의 목표치를 구현하기 위해서는 표면 거칠기로 인한 두께의 불확도가 일정 값 이하인 박막 만이 calibration용 박막으로 사용될 수 있음을 보여준다.
본 논문에서는 NRD Guide를 이용한 새로운 구조의 Ka-Band 대 역 의 필터를 설계하고, 제작하여 그 측정 결과를 기존의 구조와 비교 검토하였다. 밀리미터파 대역의 필터는 필터의 치수에 매우 민감하며, 따라서 설계치와 유사한 특성을 갖기 위해서는 수 미크론의 정밀도가 요구된다. 기존의 공극 결합된 NRD 가이드 필터의 경우, 필터의 각 단의 공진기로 동작하는 유전체 블록을 공극 결합시켜 필터로 구현하였다. 이러한 구조에서는 각 단의 공진기의 정밀가공 및 각 단의 공진기 간의 간격을 수 미크론 대의 정밀도로 조립하기란 거의 불가능하다. 본 논문에서는 NRD 가이드를 이루는 유전체 선로에 유도성 포스트를 삽입하여 각 단의 공진기를 결합한 구조를 갖는다. 포스트 사이의 유전체 선로는 필터의 각 단의 공진기로 동작하며, 포스트의 삽입위치로 각 단의 결합량을 결정하였다. 제안한 필터는 그 구조가 매우 간단하고, 정밀가공이 용이해 양산에 적합한 구조를 갖는다. 설계, 제작 및 측정결과,중심주파수 39.475 GHz에서 350 MHz의 대역폭을 가지며, 통과대역에서 1.8 dB 이하의 삽입손실과, -18 dB 이하의 반사손실을 갖는다.
본 논문에서는 5.8GHz 무선 LAN용 저항성 주파수 변환기를 설계 제작하였다. 저항성 주파수 변환기는 구조가 간단하고 기저대역에서 잡음성능과 선형성이 우수한 특성을 나타낸다. 주파수 변환에 사용되는 국부 발진기는 유전체 공진기를 이용하여 안정된 발진 전력을 얻을 수 있도록 하였다. 또한, 발진 주파수를 조정하기 위해 버렉터 다이오드를 사용하여 전기적인 튜닝이 가능하도록 하였다. 본 논문에서 제작한 저항성 믹서는 선로손실을 제외하고 약 -12dB의 변환손실을 얻었으며, 국부 발진기의 출력은 1.67dBm을 얻었다.
Poling is an important process in fabricating PZT ceramic devices such as filters and resonators and activates piezoelectricity to sintered PZT ceramics. Tolerance of the operating frequency of these devices is tightly required in applications. And a factor to attribute the tolerance is the temperature dependence of the resonance frequency of PZT ceramics. In this paper the relationship of poling strength and temperature dependence of resonance frequency of PZT specimens was studied. The $Pb(Zr_{0.53}Ti_{0.47})O_3$ ceramics were fabricated and the poling strengths were chosen to be 0.5, 1.5, 2.5 and 3.5 [kV/mm]. The dielectric constant of the specimen poled in poling strength 0.5 [kV/mm] was less than that of unpoled specimen and the specimen poled in higher electric field had the higher dielectric constant. (002) peak in X-ray diffraction patterns of the specimens increased as poling strength increased. And the change of resonance frequency of the specimens according to the variation of temperature was measured. Resonance frequency of all specimens increased as the temperature increased. The specimen poled in higher electric field had the smaller positive temperature coefficient of resonance frequency. The effect that temperature coefficient of resonance frequency becomes smaller is obtained when Zr mole in PZT composition equation increase. Controlling the poling strength is believed to be a method to adjust the temperature stability of resonance frequency of the PZT ceramic devices.
안테나에서의 소형화 기법은 안테나의 물리적인 모양을 변형하여 공진에 필요한 전기적인 길이를 주어진 공간에서 최대화하고 경우에 따라서 고차의 공진모드를 이용하는 방법이다. 가장 대표적인 설계방법으로는 헬리컬 안테나, 미앤더 안테나, 프랙탈 안테나 등이다. 본 논문에서 제안한 소형화 안테나는 프랙탈 개념의 koch curve 구조이다. 안테나는 ISM 대역의 2.45 GHz 주파수이며, 마이크로스트립 패치 안테나로 제작하였다. koch curve 마이크로스트립 패치 안테나는 유전율 4.7, 유전체 높이 1.6 mm, 손실 탄젠트 0.02의 FR4 epoxy 기판을 사용하였으며, 에칭공정으로 제작하였다. 제작된 안테나의 반사손실 결과는 2.45 GHz 대역에서 -23.17 dB, VSWR 결과는 1.1491, 임피던스 정합은 $46{\Omega}$이다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제10권1호
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pp.28-34
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2010
This paper introduces a new U.S. ultra-wideband(UWB: 3.1~10.6 GHz) 1:2 power divider based on a single section Wilkinson type configuration. The divider provides very flat in-band power splitting, high isolation, low insertion loss, sharp roll-off bandpass filtering, and DC blocking characteristics. The circuit consists of a $\lambda$/4 Y resonator, three capacitively coupled $\lambda$/2 short-circuited lines, and a resistor between the two output ports. The circuit structure was simulated with ADS and HFSS, and realized with low-temperature co-fired ceramic(LTCC) green tape, which has a dielectric constant of 7.8. $|S_{11}|$ better than 10 dB, $|S_{21}|$ and $|S_{31}|$ less than 3.2 dB, with both $|S_{22}|$ and $|S_{32}|$ measured as better than 12 dB for the whole UWB band. Measurement results agree closely with HFSS simulation results. The power divider has a compact size of $4\times9\times0.6mm^3$.
In this paper, we present the simulation results of the multi-layer VCO(Voltage Controlled Oscillator), which is composed of the resonator, the oscillator and the buffer circuit. using EM simulator and nonlinear RF circuit simulator. EM simulator is used for obtaining the EM(Electromagnetic) characteristics of the conductor pattern as well as designing the multi-layer VCO. Obtained EM characteristics were used as real components in nonlinear RF circuit simulation. Finally the overall VCO was simulated using the nonlinear RF circuit simulator. The material for the circuit pattern was Ag and the dielectric was DuPont 951AT, which will be applied for LTCC process. The structure is constructed with 4 conducting layer. Simulated results showed that the output level was about 4.5[dBm], the phase noise was -104[dBc/Hz] at 30[kHz] offset frequency, the harmonics -8dBc, and the control voltage sensitivity of 30[MHz/V] with a DC current consumption of 9.5[mA]. The size of VCO is $6{\times}9{\times}2mm$(0.11[cc]).
메타 물질에서의 전자기파 유도 에너지 전달 제어에 관한 연구가 마이크로파 영역에서 실험 및 전산 모사를 통해 이루어졌다. 제시된 메타 물질은 기판을 사이로 두 개의 링 타입 공진기가 비대칭적으로 배열된 구조이고, 전자기파의 유도 에너지 전달이 편광 상태에 크게 의존함을 확인할 수 있었다. 본 연구는 마이크로파 제어 및 관련 응용 분야에 새로운 가능성을 제시할 수 있을 것이다.
Langasite($La_3Ga_5SiO_14$)는 acoustic 특성에서 quartz, $LiTaO_3$ 와 $LiNbO_3$에 비교되는 새로운 압전재료이다. 본 연구에서는 새로운 Langasite 계열의 물질을 공기 중에서 고상반응법에 의해 합성하였고, 합성공정에서의 주요 확산종 을 조사하였다. 이때 합성된 물질의 소결체를 제조하여 각각의 유전적 성질을 비교평가하였다. 또한, Langasite 단결정 을 자체제작한 Czochralski 시스댐을 사용하여 성장시키는데 성공하였고, 성장된 결정의 물성을 평가하였다
본 연구는 디지털위성중계기용 SHF 대역 하향주파수변환장치의 설계 및 구현에 대해 기술하였다. SHF 대역 하향주파수변환장치는 PLDRO(: Phase Locked Dielectric Resonator Oscillator) 및 주파수변환기로 구현된다. 주파수변환기 내부에는 불요파 최소화를 위하여 사전 EM 시뮬레이션을 통하여 설계한 Microstrip BPF(: Band Pass Filter) 및 LPF(: Low Pass Filter)로 구현하였다. 제작 전 우주환경에 대한 사전 시뮬레이션 분석을 통하여 장비 오동작 가능성을 최소하였으며, 발사환경 시 발생하는 진동 및 우주 방사능에 의한 TID(: Total Ionizing Dose)에 대한 시뮬레이션을 통해 신뢰성 있는 하향주파수변환장치를 설계하였으며, 제작 후 주요 성능지표에 대해 만족여부 확인 및 사전 성능 시뮬레이션 결과와 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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