• Progress in Superconductivity
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• 제5권1호
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• pp.31-37
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• 2003

Wide-bandwidth SQUID current amplifier and its control electronics have been constructed for detecting pulse outputs of a superconducting microcalorimeter. The current amplifier made of a double relaxation oscillation SQUID (DROS) has a bandwidth of 1.2 MHz and typical white noise level of about 6 pA/(equation omitted) Hz. To increase the dynamic range of the current amplifier, the flux-locked loop (FLL) has additional circuits to reset the integrator and to count reset numbers which present the number of passed flux quanta. In this system, dynamic range covers from -65 mA to +65 mA. SQUID electronics are controlled by software to get the optimum FLL condition, and to control the current to bias the transition edge sensor (TES). The electronics are shielded from the outside electromagnetic noises by using an aluminum case of 66 mm ${\times}$ 25 mm ${\times}$ 100 mm, and consist of 2 separate printed-circuit-boards for the current amplifier and the control electronics, respectively. The SQUID current amplifier and its control electronics will be used in TESs for detecting photons such as UV and X-ray with high energy resolution.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제54권6호
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• pp.286-292
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• 2005

Terahertz wave is a kind of electromagnetic radiation whose frequency lies in 0.1THz $\~$10THz range. In this paper, generation and detection characteristics of terahertz (THz) radiation by photoconductive antenna (PCA) method has been described. Using modern integrated circuit techniques, micron-sized dipole antenna has been fabricated on a low-temperature grown GaAs (LT-GaAs) wafer. A mode-locked Ti:Sapphire femtosecond laser beam is guided and focused onto photoconductive antennas (emitter and detector) to generate and measure THz pulses. Ultra-wide band THz radiation with frequencies between 0.1 THz and 3 THz was observed. Terahertz field amplitude variation with antenna bias voltage, pump laser power, pump laser wavelength and probe laser power was investigated. As a primary application example. a live clover leaf was imaged with the terahertz radiation.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.492-501
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• 2013

본 논문에서는 S-밴드에서 하나의 급전 회로로 4개의 편파(수직 편파, 수평 편파, 좌선회 편파, 우선회 편파)를 선택적으로 사용할 수 있는 다중 편파 재구성 마이크로스트립 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 십자 슬롯과 원형 슬롯을 포함하는 정사각형 형태의 마이크로스트립 패치와 4개의 PIN 다이오드로 구성되어 있으며, 커플링을 통한 급전 방식을 이용한다. 각각의 PIN 다이오드에는 직류 전압을 인가하기 위한 바이어스 단이 있으며, 직류 전압의 인가에 따른 다이오드 ON / OFF 동작으로 편파를 재구성할 수 있다. 제작된 안테나는 수직 편파(3.17~3.21 GHz), 수평 편파(3.16~3.20 GHz), 좌선회 편파(3.08~3.19 GHz), 우선회 편파(3.10~3.20 GHz)에서 VSWR 2:1을 만족하며, 선형 편파에서는 20 dB 이상의 교차 편파 및 5 dBi 이상의 이득 특성을 갖고, 원형편파에서는 50 MHz 이상의 3 dB 축비 특성을 나타낸다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.219-232
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• 2013

본 논문에서는 손과 같은 물체가 안테나에 접근하였을 때 이탈된 공진 주파수와 임피던스를 자동으로 복원하여 무선기기의 송수신 성능을 항상 최적의 상태로 유지하도록 할 수 있는 UHF 특정 소출력 무선주파수 대역(425 MHz)의 소형 마이크로스트립 안테나를 설계, 제작하였다. 반파장 마이크로스트립 방사체의 양쪽 끝단을 접지면 쪽으로 폴딩하여 소형화하고, 역시 방사체와 접지면 사이에 바랙터 다이오드에 의한 캐패시턴스를 장하한 다음, 각각 역바이어스 전압 조절에 의한 용량을 비대칭적으로 변화시킴으로써, -30 dB 이하의 일률적인 반사 손실을 유지하면서 395 MHz에서 455 MHz까지 연속적인 공진 주파수 조절이 가능한 전압 제어 안테나를 설계하였다. RF 모듈로부터 시험 신호를 안테나에 송출하여, 부정합에 의해 안테나로부터 되돌아 온 반사 신호 레벨을 RSS(Receive Signal Strength) 검출 회로와 오프셋 증폭기를 통하여 마이크로콘트롤러에 입력하고, 그 레벨이 최소가 되도록 안테나의 바이어스 전압을 자동 조절하는 펌웨어를 설계, 시스템을 완성하여 시험한 결과, 손, 금속판, 유전체 등의 물체를 접근시켰을 때 틀어졌던 안테나의 특성이 수 초 이내에 완전하게 복원됨을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.694-705
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• 2006

본 논문은 Ku 위성 방송 대역에서 동작하는 선형 능동 위상 배열 안테나 시스템의 설계 및 실험에 관한 것으로, 안테나 시스템은 16개의 방사 능동 채널 및 16 채널 입력의 윌킨슨 전력 결합기 그리고 안정화 직류 전원 및 위상 제어 보드로 구성된다. 각 능동 채널 내에는 3-비트 디지털 위상 천이기가 존재하여 제어부로부터 위상을 제어 받아 전자적인 안테나 빔을 형성할 수 있다. 측정된 각 능동 채널간의 진폭 및 위상 편차는 각각 ${\pm}0.8dB$ 이하 및 ${\pm}15^{\circ}$ 이하였으며, 각 능동 채널의 잡음 지수는 동작 대역 내에서 1.2 dB 이하의 성능을 갖는다. 전체 안테나 시스템의 측정 성능은 동작 대역 내에서 23.07 dBi 이상의 안테나 이득과 - 11.17 dBc 이하의 사이드로브 레벨 그리고 정방향에서 -12.75 dBc 이하의 교차 편파 레벨을 보여 주었다. 또한, 능동 채널내 위상 제어를 통해 $10^{\circ},\;20^{\circ},\;30^{\circ}$의 빔 스캔 방사 패턴이 측정되었으며, 이때, 각각 1.1 dB, 2.5 dB, 3.6 dB의 빔 스캔 손실 성능을 보여 주었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1167-1172
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• 2013

본 논문에서는 하나의 트랜지스터로 발진과 주파수 혼합이 동시에 이루어지는 self-oscillating-mixer(SOM) 방식을 적용하여 높은 변환 이득을 갖는 X-band 도플러 레이더를 설계하였다. SOM의 위상 잡음 특성을 향상시키기 위하여 ${\lambda}/2$ slotted square patch resonator(SSPR) 공진기를 제안하였으며, 동일 주파수에서 기존 공진기에 비해 50 %의 면적 감소와 175.4의 높은 Q값을 이루었다. 제작된 SOM은 저 전력 시스템을 구현하기 위해 1.7 V의 낮은 바이어스 전압을 인가해 주었으며, 높은 변환 이득을 위하여 트랜지스터의 pinch-off voltage 근처를 동작점으로 설정하였고, 변환 이득이 최대가 되도록 최적화 하였다. 제안된 SOM의 출력 파워는 10.65 GHz에서 -3.16 dBm으로 측정되었으며, DC Power consumption은 7.65 mW로 상대적으로 작은 전력을 소모한다. 또한, 9.48 dB의 높은 변환 이득 특성과 100 kHz offset에서 -90.91 dBc/Hz의 위상 잡음 특성을 나타내며, 이때 성능지수(FOM)는 -181.8 dBc/Hz 으로 다른 SOM에 비해 7 dB 이상 개선되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.29-36
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• 2009

본 논문에서는 60 GHz 대 역에서 동작하는 WPAN용 수신기에 필요한 저잡음 증폭기와 하향 주파수 혼합기를 90 nm CMOS 공정을 이용하여 설계하고 제작한 결과를 보인다. 우선 각 소자에 사용될 트랜지스터의 특성을 추출하기 위해 원하는 바이어스 조건에서 cascode 구조의 S-parameter를 측정했으며, 이 때 사용된 RF 패드를 따로 측정하여 그 영향을 제거함으로써 트랜지스터만의 특성을 찾아내었다. 저잡음 증폭기는 3단의 cascode 구조를 사용했으며, 측정 결과 25 dB 이득과 7 dB 이하의 잡음지수 결과를 얻었다. 그리고 하향 주파수 혼합기는 LO의 입력에 balun을 사용한 balanced 구조로 측정 결과 IF 주파수($8.5{\sim}11.5\;GHz$) 범위내에서 12.5 dB의 변환 손실과 -7 dBm의 입력 PldB을 나타내었다. 제작된 저잡음 증폭기 및 하향 주파수 혼합기의 크기와 소모 전력은 각각 $0.8{\times}0.6\;mm^2$에 43 mW와 $0.85{\times}0.85\;mm^2$에 1.2 mW이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.471-482
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• 2015

본 논문에서는 94 GHz Gunn 고정발진기를 설계 및 제작하였고, 이를 이용하여 발진기에 사용된 Gunn 다이오드의 최대 전력을 조사하였다. 94 GHz Gunn 고정발진기는 InP Gunn 다이오드가 사용되었고, WR-10 도파관 구조로 설계 및 제작되었다. 제작된 발진기는 발진주파수 95 GHz에서 12.64 dBm의 출력 전력과 1 MHz 오프셋 주파수에서 -92.7 dBc/Hz의 위상잡음 성능을 보였다. 발진기에 사용된 InP Gunn 다이오드의 최대 전력을 조사하기 위해서 발진기 구조를 턱이 있는 구조로 수정하였다. 그리고 이 턱의 높이를 변화시켜, 발진기가 몇 가지의 다른 부하 임피던스를 갖도록 하였다. 이 몇 가지의 다른 부하 임피던스에 대한 결과로써, 포스트 면에서의 부하 실수부 $G_L$에 대한 발진 신호 $V^2$의 그래프를 얻었다. 이 $G_L-V^2$의 그래프를 이용하여, 바이어스 포스트의 손실이 포함된 Gunn 다이오드의 최대 전력 16.8 dBm을 얻었다. 그리고 short된 Gunn 다이오드와 제로 바이어스 상태의 Gunn 다이오드를 이용하여 바이어스 포스트의 손실을 계산하였다. 바이어스 포스트의 손실을 보상한 InP Gunn 다이오드만의 최대 전력은 95 GHz에서 18.55 dBm이다. 이는 사용된 Gunn 다이오드의 데이터시트에 가까운 결과이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.114-124
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• 2011

본 논문에서는 2 GHz 선형 위상 천이 특성을 갖는 위상천이기를 설계 및 제작하여 보였다. 소형의 위상 천이기 구현을 위해 집중소자로 구성된 전통과 회로망(all pass network)을 기반으로 위상천이기를 구성하고, 박막세라믹 공정을 이용하여 제작하였다. 또한, 선형의 위상 천이 특성을 얻기 위해 버랙터(varactor) 다이오드에 직렬 커패시터를 연결하여, 전압에 대한 커패시턴스를 선형화함으로써 비선형성을 개선하였다. 전통과 회로망에 나타나는 인덕터는 스파이럴 인덕터로 구현하고, 이를 다이오드 바이어스 회로에 활용하여 $4\;mm{\times}4\;mm$ 면적을 가지는 소형 위상천이기를 구성할 수 있었다. 또한, 온-웨이퍼(on wafer)로 측정을 위해 입출력은 CPW(Coplanar Waveguide) 형상으로 구현하였으며, 제작된 위상천이기는 버랙터 조정 전압 0~5 V에 대하여, 2 GHz에서 삽입 손실은 약 4.2~4.7 dB, 위상 변화량은 약 $79^{\circ}$였으며, 예상한대로 선형 위상 천이 특성을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.1126-1135
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• 2007

본 논문에서는 기존에 제안된 소형화 기법을 응용하여 단일 제어 전압을 갖는 소형화된 튠어블 필터를 제안하였다. 기존에 제안된 소형화 기법은 양쪽이 접지된 구조와 캐패시터를 이용하여 임의의 평행 결합 선로 필터를 매우 간단하게 소형화 할 수 있다. 이때 각 단에서 소형화를 위해 사용되는 캐패시턴스의 값이 소형화된 길이에 상관없이 항상 동일한 비를 유지하는 것을 이용하여 단일 제어 전압을 가지며, 동일한 특성을 유지하는 튠어블 필터를 제안하였다. 제안된 기법을 검증하기 위해 900 MHz 대역의 0.5 dB 리플을 갖는 3단 체비셰프(Chebyshev) 필터를 튠어블 필터로 제작하였다. 제작은 Toshiba사의 1SV277 가변 용량 다이오드를 이용하여 타코닉사의 CER-10 기관에 구현하였다. 제어 전압이 $0.5{\sim}4V$로 변함에 따라 필터의 중심 주파수가 $606{\sim}944MHz$로 338 MHz 변하였다. 제안된 튠어블 필터는 제어 전압이 증가함에 따라 손실이 증가하며, 대역폭이 약간 변하는 것을 제외하고 본래의 특성을 잘 유지하였다.