• ETRI Journal
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• 제46권4호
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• pp.708-715
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• 2024

We propose a 10-GHz 2 × 2 phased-array radio frequency (RF) receiver with an 8-bit linear phase and 15-dB gain control range using 65-nm complementary metal-oxide-semiconductor technology. An 8 × 8 phased-array receiver module is implemented using 16 2 × 2 RF phased-array integrated circuits. The receiver chip has four single-to-differential low-noise amplifier and gain-controlled phase-shifter (GCPS) channels, four channel combiners, and a 50-Ω driver. Using a novel complementary bias technique in a phase-shifting core circuit and an equivalent resistance-controlled resistor-inductor-capacitor load, the GCPS based on vector-sum structure increases the phase resolution with weighting-factor controllability, enabling the vector-sum phase-shifting circuit to require a low current and small area due to its small 1.2-V supply. The 2 × 2 phased-array RF receiver chip has a power gain of 21 dB per channel and a 5.7-dB maximum single-channel noise-figure gain. The chip shows 8-bit phase states with a 2.39° root mean-square (RMS) phase error and a 0.4-dB RMS gain error with a 15-dB gain control range for a 2.5° RMS phase error over the 10 to10.5-GHz band.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.36-45
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• 2010

본 논문에서는 가전기기 등에 무선으로 전력을 전송하는 것을 목표로 루프 안테나를 이용한 무선 전력 전송 시스템의 새로운 설계 방법을 제안하였다. 본 설계 방법은 복잡한 전자기 시뮬레이션 없이 간단한 결합 계수의 측정과 루프 안테나의 등가 회로 모델에 대한 근사식만으로 무선 전력 전송 시스템을 설계할 수 있다. 본 논문에서 제시한 설계 방법에 따라 13.56 MHz에서 동작하는 $50{\times}50\;cm^2$ 크기를 갖는 루프 안테나 쌍을 설계하고, 거리에 따른 입력 반사 계수, 결합 계수, 효율 및 임피던스 변화를 측정하였다. 측정 결과, 본 논문에서 제안한 설계 방법이 입력 임피던스 특성을 정확하게 예측할 수 있음을 확인하였다. 또한 50 cm 이하의 거리에서 본 논문의 설계 방법을 이용하여 임피던스 정합한 무선 전력 전송 시스템이 일반적인 $50\;{\Omega}$ 임피던스 정합 회로를 갖도록 설계된 경우보다 효율이 2배 정도 개선되는 것을 확인하여 제안한 설계법의 유용성을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권11A호
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• pp.902-911
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• 2003

에미터 면적이 2.0${\times}$20 $\mu\textrm{m}$$^2$인 단위 InGaP/GaAs HBT power cell을 이용하여 IMT-2000 단말기용 MMIC 2단 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 온도 변화에 따른 전력증폭기의 RF 특성 변화를 보상시킬 수 있으며, 외부 조절 전압으로 대기전류를 줄일 수 있는 능동 바이어스 회로를 채택하였다. HBT의 실측정 S 파라미터와의 fitting을 통하여 비선형 등가 회로 파라미터를 추출하였고, load-pull 시뮬레이션으로 최대 출력 정합 임피던스를 결정하였다. 제작 및 측정 결과, MMIC 2단 전력증폭기는 on-wafer 측정에서 23 ㏈의 전력 이득과 28.4 ㏈m의 출력 전력( $P_{1-}$㏈/) 및 31%의 전력 부가 효율을 얻었으며, FR-4 기판상에 off-chip 출력정합회로를 구현한 COB 측정에서 22.3 ㏈의 전력이득과 26 ㏈m의 출력전력 및 28%의 전력부가효율을 얻었으며, -40 ㏈c의 ACPR 특성을 얻었다..

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.444-449
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• 2009

본 논문에서는 두 개의 대역에서 서로 다른 임의의 분배비를 갖는 이중 대역 가지 선로 결합기를 제안한다. 가지 선로 결합기의 선로들을 $\pi$-형 등가회로로 변환할 때 이 등가회로가 임의의 두 주파수에서 서로 다른 임피던스 특성을 갖고 두 주파수에 대하여 선로의 전기적 길이는 중심 주파수의 $\lambda/4$가 되도록 설계한다. 제안된 설계법의 타당성을 입증하기 위해서 0.9 GHz와 2 GHz에서 서로 다른 분배비를 갖는 결합기를 설계하였다. 분배비가 두 주파수에서 각각 1:1과 1:3이 되는 결합기를 설계, 제작 및 측정하였다. 측정 결과, 중심 주파수에서 삽입 손실은 0.33 dB 이내의 오차 범위를 보였고, 반사 손실과 격리 특성은 -18.07 dB 이상으로 매우 우수한 특성을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.610-616
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• 2010

본 논문에서는 주파수 선택 구조를 기반으로 하는 인공 자기 도체 구조를 설계하기 위하여 최적화 알고리즘 중 하나인 particle swarm optimization(PSO) 기법을 이용하였다. 주파수 선택 구조로서 Jerusalem Cross를 갖는 인공 자기 도체의 등가 회로 모델에 PSO를 적용하여, 원하는 공진 주파수 대역을 갖는 최적의 설계값을 얻어낼 수 있음을 확인하였다. 우선 유도한 등가 회로 모델로부터 공진 주파수와 반사 계수 위상 특성을 구하여 상용 소프트웨어로 얻은 값과 일치하는 것을 확인하여 본 논문의 유효함을 확인하였으며, 이로부터 원하는 공진 주파수에 대해 최적화 과정을 통하여 설계 파라미터를 추출하였다. 본 논문에서 유도한 최적화 과정을 이용한 주파수 선택 구조 기반 인공 자기 도체 구조 설계 방법을 이용하여 여러 다른 종류의 주파수 선택 구조 형태를 갖는 인공 자기 도체 구조뿐만 아니라, 인공 자기 도체 구조를 이용한 소형 안테나 접지면 설계 등 마이크로파 회로 설계에 유용하게 사용할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.798-804
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• 2013

본 논문에서는 고주파 회로 모델링을 이용하여 전기자동차의 LDC로부터 방출되는 전도성 전자파 잡음을 시스템-레벨에서 분석하였다. 관련 전도 방출의 주요 원인은 LDC에서 사용하는 펄스폭 변조 방식의 100 kHz 스위칭 동작에 기인하며, 이러한 전도 방출은 공통-임피던스 결합 및 유도성 결합을 통해 AM/FM 주파수 대역에서의 무선주파수 간섭을 유발한다. 이러한 문제를 분석하기 위해 LDC를 구성하고 있는 MOSFET과 고압 커패시터, 고전압 케이블과 버스 바에 대한 기본 회로는 물론, 각 부분에서 존재하는 기생 성분 및 비선형 특성을 해석하여 LDC 전체를 포함한 시스템-레벨의 고주파 등가회로 모델을 제안하였다. 이러한 모델을 이용하여 시뮬레이션과 측정을 비교하여 유사성을 검증하였다. 향후 이러한 접근 방법이 전기자동차의 전자파 적합성 설계에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.715-720
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• 2012

본 연구는 1V 미만의 전원 전압에서 저 위상잡음 동작에 적합한 혼성 평형 전압제어 발진기 회로를 제안한다. 제안한 회로의 개별 반 회로에서는 바렉터 통합형 궤환 커패시터를 사용한다. 바렉터 통합형 궤환 커패시터의 사용으로 인해 발진기 탱크회로내의 부성저항이 더욱 증가되며 이는 1V 미만 전원전압에서도 발진기의 안정된 발진시동을 보장한다. 또한, 본 연구에서는 이러한 부성저항의 증가 현상을 이론적으로 해석한다. $0.18{\mu}m$ RF CMOS 기술을 사용한 시뮬레이션 결과는 발진 주파수 4.87GHz의 1MHz 오프셋에서 0.6 V에서 0.9 V 사이의 전원 전압에 걸쳐 -122.4 dBc/Hz에서 -125,5 dBc/Hz까지의 위상잡음을 나타냄을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.2541-2547
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• 2010

본 논문에서는 대기 상태에서 저전력 eFuse OTP 메모리 IP틀 구현하기 위해 속도가 문제가 되지 않는 반복되는 블록 회로에서 1.2V 로직 트랜지스터 대신 누설 (off-leakage) 전류가작은 3.3V의 MV (Medium Voltage) 트랜지스터로 대체하는 설계기술을 제안하였다. 그리고 읽기 모드에서 RWL (Read Word-Line)과 BL의 기생하는 커패시턴스를 줄여 동작전류 소모를 줄이는 듀얼 포트 (Dual-Port) eFuse 셀을 사용하였다. 프로그램 전압에 대한 eFuse에 인가되는 프로그램 파워를 모의실험하기 위한 등가회로를 제안하였다. 하이닉스 90나노 CMOS 이미지 센서 공정을 이용하여 설계된 512비트 eFuse OTP 메모리 IP의 레이아웃 크기는 $342{\mu}m{\times}236{\mu}m$이며, 5V의 프로그램 전압에서 42개의 샘플을 측정한 결과 프로그램 수율은 97.6%로 양호한 특성을 얻었다. 그리고 최소 동작 전원 전압은 0.9V로 양호하게 측정되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.476-484
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• 2010

최근, 압전 변압기 기술의 급속한 발전으로 권선형 변압기를 대체할 수 있는 다양한 분야에 응용되고 있다. 압전 변압기는 자계의 잡음이 없고, 크기가 소형화되며 고효율과 고전력 밀도, 누설자속이 없어 노이즈 발생이 없고, 공진주파수만을 이용하므로 출력파형이 정현파에 가까워 고조파 잡음이 없는 등 권선형 변압기에 비해서 여러 가지 장점을 갖고 있다. 본 연구는 87.2[KHz]정도의 스위칭 모드에서 두께진동 모드 적층형 압전 변압기를 이용하여 전기적인 등가회로를 적용하여 DC-DC컨버터를 동작 하였다. 또한 DC-DC컨버터를 제안된 회로에 의해서 구동 고휘도 LED 구동 전원장치로써의 가능성을 제시 하였다.

• 한국음향학회지
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• 제22권2호
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• pp.104-112
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• 2003

유체기계 덕트 내 음원은 흔히 선형 시불변 모델을 이용하여 음원 임피던스와 강도로 특성화되어진다. 그러나 내연기관 및 압축기 음원에 대한 여러 측정에서 물리적으로 타당하지 않은 부의 저항이 보고된 바 있다. 본 논문에서는 유체기계의 시변성이 음원특성에 미치는 영향에 대하여 해석적으로 연구하였다. 이를 위하여 왕복동 피스톤 및 배기계로 구성된 간단한 유체기계를 전형적인 주기적으로 시변하는 계로서 다루었으며 등가음향 회로를 해석하였다. 해석 해를 이용한 모사측정에서는 실제 음원의 시변성이 부의 저항에 대한 주요한 원인임을 볼 수 있다. 비교적 작은 시변항의 크기를 가지는 경우에 피스톤이 정적 계의 고유진동수의 두 배 또는 그 정수로 나뉜 주파수로 작동한다면 음원이 큰 음향 파워를 방사하게 됨을 알 수 있다.