• 한국전자파학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.37-43
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• 2007

본 논문에서는 유럽형 점 대 점 마이크로파 고정 통신에 이용되는 주파수 하향 변환기 설계에 있어, 평탄도 개선 측면에서 접근한 단일 평형 주파수 혼합기의 설계 및 제작 결과에 대해 소개하도록 한다. 일반적인 주파수 하향 변환기의 구성에서 주파수 혼합기에 연결되는 RF필터 등의 여파기 임피던스 특성이 RF 대역에서만 유지되고 LO 대역에서는 그 특성이 달라져 LO 구동 전력이 혼합기 다이오드에 불규칙하게 인가됨에 따라 대역 평탄도 특성이 악화된다. 이에 대해 본 논문에서는 영상 대역 제거 필터 및 LO 고조파 필터를 혼합기 내에 집적하고 여파기와 혼합기 포트 간 전기적 길이를 이용하여, 평탄도 특성에 대한 여파기의 영향을 최소로 한 여파기 집적형 주파수 혼합기를 설계하였다. 제작된 주파수 혼합기는 RF 대역 $21.2{\sim}22.6\;GHz$, LO 대역 $19.32{\sim}20.72\;GHz$ IF 대역 1.88 GHz+/-50 MHz의 주파수 재원을 가지며, LO 구동 전력 10 dBm에서 영상 대역 제거 필터를 포함한 변환 손실이 8.5 dB, 대역평탄도 2 dB, 입력 PldB 8 dBm, 입력 IIP3 15 dBm의 특성을 보였다. RF, LO 및 IF 포트의 반사 손실은 각각 -12 dB, -10 dB, -5 dB의 특성을 보였다. LO/RF, LO/IF 격리도는 각각 20 dB, 50 dB로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.496-502
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• 2007

본 논문에서는 마이크로파 가열 시스템에서 가열을 위한 반응기로 사용되는 다중 모드 공동기 내부의 전계 분포를 균일하게 형성시키기 위한 슬롯 도파관 급전기를 설계, 제작하였다. 기존의 급전기 경우에는 다중 모드 공동기 내부의 전계를 균일하게 해주기 위해 모드 스터러나 턴테이블과 같은 추가적인 부품을 공동기 내부에 설치해 사용하였다. 제안된 슬롯 도파관 급전기는 자체적으로 균일한 방사를 갖도록 구형 도파관의 넓은 면에 4개의 슬롯이 있고 양쪽의 개구면이 단락된 구조를 특징으로 한다. 제안된 급전기가 장착된 다중 모드 공동기 내부의 전계 분포는 CST사의 MWS(Microwave Studio)를 이용하여 시뮬레이션 하였고, 기존의 급전기를 장착한 경우보다 더 균일한 전계 분포 특성을 보임을 확인하였다. 제작된 급전기는 사용 주파수 2.45 GHz에서 -20 dB 이하의 반사 손실을 보였다. 우리 제안의 타당성을 검증하기 위해, 공동기 내에 물 시료들을 배치해 일정시간 가열시켜 가열 전후의 온도 변화를 관찰하였다. 온도 변화는 공동기에 기존 급전기를 장착한 경우, 중앙과 가장 자리에 있는 시료들 사이에 약 $3.5^{\circ}C$, 제안된 급전기를 장착한 경우에는 약 $0.7^{\circ}C$의 차이를 보였다. 이를 통해, 제안된 급전기가 기존의 급전기보다 다중 모드 공동기 내의 전계 분포 균일성 향상에 기여함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1040-1049
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• 2014

본 논문에서는 DCS1800, PCS1900, WCDMA, WLAN, Mobile WiMAX 서비스 대역을 만족하는 사중 공진 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 인쇄형 모노폴 구조이며, 전면에는 두 개의 사각 링형 방사 패치로 구성되었고, 후면(접지면)에는 크기가 다른 두 개의 L자형 슬롯을 삽입하였다. 크기가 다른 두 개의 사각 링형 방사 패치는 각각 2 GHz와 3.5 GHz 대역에서 공진을 발생시켰으며, 두 사각 링형 패치 간의 커플링 효과에 의하여 추가적으로 5.3 GHz 대역에서 공진이 발생하고, 간격을 적절히 조절함으로써 이상적인 매칭 특성을 얻었다. 또한, 접지면 위에 두 개의 폭이 좁은 L자형 슬롯을 삽입하여 추가로 5.6 GHz 대역 특성을 얻을 수 있었다. 최종적으로 제안된 안테나의 측정 결과, -10 dB를 기준으로 1,200 MHz(1.6~2.8 GHz), 800 MHz(3.2~4.0 GHz), 300 MHz(5.14~5.44 GHz), 690 MHz(5.56~6.25 GHz)의 주파수 대역폭을 얻었다. 방사 패턴은 전방향성 특성을 보였으며, 공진주파수 대역에서 안테나 평균 이득은 0.86~4.07 dBi로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.744-751
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• 2010

본 논문에서는 PSO(Particle Swarm Optimizaation)를 이용하여 다층 구조(c-sandwich) 레이돔을 설계하고, 레이돔 특성을 분석하였다. PSO를 이용한 레이돔 설계는 두 경우를 바탕으로 설계되었다. 첫 번째는 c-sandwich 레이돔의 skin과 core의 물질이 정해진 상태에서 PSO를 이용하여 각 층들의 최적의 두께를 결정하였으며, 두 번째는 양쪽 skin의 물질과 두께는 고정하고, 가운데 3개의 층에 대해 물질 상수와 두께를 PSO를 이용하여 최적의 값을 결정하였다. 설계된 두 레이돔 모두 0.1 GHz에서 15 GHz 관심 주파수 대역 중, X-band에서 삽입 손실이 －0.3 dB 이내의 우수한 성능을 가짐을 알 수 있었다. 레이돔 설계에 PSO를 적용함으로써 빠르고 정확하게 설계 업무를 수행할 수 있음을 보였으며, 경사 입사에 대한 경우에도 최적의 레이돔을 설계할 수 있음을 보였다. 또한 다양한 파라미터의 조합에서도 요구 성능에 부합하는 최적의 값이 결정됨을 보였다. 본 논문의 결과로부터 레이돔을 설계하기 위한 복잡하고 많은 계산을 생략할 수 있으며, 다양한 성능을 가지는 레이돔 설계 및 개발에 활용 할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.769-777
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• 2010

본 논문에서는 모서리 접지면 슬롯과 PIN 다이오드를 이용하여 2.4 GHz에서 활용 가능한 편파 변환 특성의 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 정사각형 구조의 마이크로스트립 패치와 접지면에 위치한 두 쌍의 슬롯과 PIN 다이오드로 이루어져 있다. 제안된 안테나에서는 PIN 다이오드의 스위칭 특성을 이용하여 접지면 슬롯의 전기적 길이를 조정하였고, 이를 통해 선형 편파와 좌회전 편파, 우회전 편파 간의 변환 을 구현하였다. 또한 DC 바이어스 회로로 인한 접지면의 분리를 통해서 안테나는 크기 감소 효과를 얻었다. 안테나의 설계 주파수는 2.4 GHz이며, 선형 편파로 동작할 때에는 15 dB의 반사 손실과 59 MHz의 임피던스 대역폭을 가지고, 좌회전 원형 편파와 우회전 원형 편파시 각각 1.17 dB, 1.67 dB의 최소 축비 특성과 28 MHz, 32 MHz의 3-dB 축비 대역폭을 가진다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.236-244
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• 2010

본 논문에서는 기존에 제안된 일반적인 집중 소자 마이너스 군지연 회로가 설계시 사용 가능한 소자 값이 제한되어 있다는 점에 착안하여 마이너스 군지연 회로(Negative Group Delay Circuit: NGDC)를 평면 구조로 설계할 수 있는 방법에 관하여 제안한다. 몇 가지 형태의 집중 소자 회로를 해석하여 마이너스 군지연 특성을 얻을 수 있는 조건을 분석하고, 이를 수식화하여 설계에 이용할 수 있도록 하였다. 또한 전송 선로 공진기의 개념을 도입하여 집중 소자를 분산 소자로 변환할 수 있도록 하였다. 설계 예시로써, 군지연 시간이 -8 ns인 집중 소자 및 평면 구조의 1단 NGDC를 설계하여 비교하였다. 상용 주파수 대역 내에서 엄격한 평탄도 요구 조건을 만족시키는 마이너스 군지연 응답을 얻기 위하여, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 하향 대역에서 총군지연 시간이 -5.6 ns, 삽입 손실이 -0.2 dB, 대역폭이 30 MHz(2.125~2.155 GHz)이며, 해당 대역 내에서 삽입 손실 평탄도가 0.1 dB, 군지연 평탄도가 0.5 ns 이내인 평면 구조 2단 NGDC를 제작하였다. 제안하는 NGDC의 유용성을 검토하기 위하여 간단한 신호 상쇄 루프에 대한 실험을 수행하였으며, 뛰어난 신호 상쇄 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권10호
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• pp.883-891
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• 2016

본 논문에서는 금속 케이스를 접지 방사체로 활용한 비대칭 다이폴 안테나를 제안하고, 이를 ISM 대역(2.4~2.48 GHz)에서 동작하는 펜타입 무선 프리젠터에 적용하였다. 제안한 비대칭 다이폴 안테나는 긴 원통 모양의 금속 케이스 상단에 수직모드 헬리컬 코일이 장착된 구조로, 접지면인 금속 케이스를 방사소자로 동작하게 하여 헬리컬 안테나의 좁은 대역폭과 낮은 이득을 증가시켰다. 또한, 특수 제작된 인체 팬텀을 사용하여 사람이 무선 프리젠터의 금속 케이스를 손으로 잡을 때 안테나의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 측정 결과, 제안한 안테나는 자유공간에서 반사손실 -10 dB를 기준으로 2.3~2.5 GHz까지 200 MHz의 대역폭을 가지며, 5 dBi의 최대이득을 나타내었다. 사람 손이 금속 케이스에 접촉한 경우에는 2.24~2.72 GHz까지 480 MHz의 대역폭이 측정되었고, 최대이득은 3 dB만큼 낮아진 2 dBi로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.181-189
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• 2019

본 논문에서는 WLAN(Wireless Local Area Network) 대역의 2.4 GHz, 5.8 GHz와 5G 대역의 3.5 GHz에서 사용가능한 3중 대역 모노폴 안테나를 설계하였으며, 제안된 안테나의 크기는 $100{\times}75{\times}1.6mm^3$로 기생소자를 사용하여 3중 대역 모노폴 안테나를 구현하였다. 또한 제안된 안테나로부터 ${\lambda}/4$ 떨어진 거리에 반사판을 설치함으로써 각 동작주파수들에서의 이득 향상과 SAR(Specific Absorption Rate)을 저감시켰다. 제작한 안테나를 측정한 결과, 반사 계수 -10 dB 이하 기준으로 540 MHz(2.02~2.56 GHz), 390 MHz(3.39~3.78 GHz) 그리고 1,210 MHz(5.56~6.77 GHz)에 해당하는 대역폭을 얻었다. 국제기준에서 요구하는 SAR 기준대비 2.4 GHz에서는 85.12 % 감소했고, 3.5 GHz에서는 50.06 %, 5.8 GHz에서는 36.87 % 감소하였다. 그러므로 제안된 안테나는 국제기준 SAR을 만족하며, WLAN과 5G 대역의 통신에서 사용할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.223-228
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• 2019

본 논문에서는 국내 해안지역인 제주도-진도에서의 실제 기상데이터와 지형정보를 이용하여 각 대기 굴절 기울기에 따른 전파 경로손실을 분석하고, 실측결과와 비교하여 결과가 유사함을 확인하였다. 시뮬레이션 결과를 토대로 하여 트랩의 위치와 두께에 따라 덕트맵을 구성하고, 송 수신 안테나의 고도에 따라 영역을 분할하여, 제주 해안지역에서 자주 발생하는 덕트에 대해 분석을 진행하였다. 이러한 덕트맵의 유효성을 확인하기 위해 실제 2018년 5월의 기상데이터 중 대표적인 2개 날짜의 데이터를 선택하여 덕트맵 상에서 해당되는 위치를 확인하고, 전파 경로손실을 계산한 후, 실측데이터와 비교하였다. 시뮬레이션을 통해 얻어진 경로손실 값은 각각 167.7 dB, 192.3 dB로서 측정 결과 164.4 dB, 194.9 dB와 유사함을 확인할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.737-746
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• 2008

최근 들어 비파괴기술이 발달함에 따라, 콘크리트 구조물의 건전성 평가에 전자기 특성을 이용한 평가기법이 적용되고 있다. 시멘트 건설재료와 같은 절연성 재료는 고유한 유전상수 또는 전도율을 가지므로 특성화될 수 있는데, 이러한 전자기 특성은 물-시멘트비, 단위 시멘트 량과 같은 배합조건에 따라 변화하게 된다. 실내조건에 노출된 시멘트 모르타르는 일반적으로 수분에 포화되지 않으므로, 공극률이 전자기특성에 큰 영향을 미치는데, 이러한 공극률은 주로 초기재령에서 결정되어지며, 양생조건에 따라 매우 민감하게 변화한다. 본 연구에서는 4가지 종류의 물-시멘트비를 가진 시멘트 모르타르를 대상으로, 전자기 특성(유전상수, 전도율)을 광범위 대역인 0.2 GHz~20 GHz 범위에서 측정하였다. 각 시편은 배합 후 0일에서 28일까지 총 5가지의 다른 수중양생기간을 가지도록 하였으며, 28일 이후, 실내노출상태에서 전자기 특성을 측정하였다. 한편 28일 재령시, 수은압입법을 통하여 공극률을 분석하였으며, 실내상태의 수분손실을 측정하여 포화도를 평가하였다. 양생초기부터 변화하는 공극률을 평가하기 위해, 초기재령 콘크리트의 거동 평가 프로그램을 이용하여 시멘트 모르타르의 공극률 변화를 분석하였으며, 측정된 전자기 특성의 변화를 분석하였다. 전자기 특성을 영향인자(재령, 물-시멘트비)와 쉽게 비교하기 위해서, 5 GHz~20 GHz 영역의 값을 하나의 평균값으로 도출하였다. 초기재령에서 평균화된 유전상수와 전도율은 물-시멘트비의 감소에 따라서 선형으로 증가하였으며, 4주의 양생기간동안 물-시멘트비에 관계없이 양생기간의 제곱근에 비례하여 증가하였다.