• Title/Summary/Keyword: MEMS 스위치

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순차적으로 전압 인가된 RF MEMS스위치를 이용한 재구성 슬롯 안테나의 설계 (Design of a Reconfigurable Slot Antenna using Sequentially Voltage-Applied RF MEMS Switches)

  • 심준환;윤동식;박동국;강인호
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.429-434
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    • 2004
  • 본 논문은 순차적으로 전압 인가된 RF MEMS 스위치를 이용하여 재구성 슬롯 안테나를 설계하였다. MEMS 스위치의 구동전압은 하부 전극과 상부 스위치 사이의 에어캡 높이에 따른 스위치의 특성을 ANSYS 시뮬레이션으로 분석하였다. MEMS 스위치의 구동전압은 하부전극과 상부 스위치 사이의 에어캡 높이와 스위치 형상에 의해 결정된다. 설계된 MEMS 스위치의 길이는 각각 240$\mu\textrm{m}$, 320 $\mu\textrm{m}$, 400 $\mu\textrm{m}$ 이고, 에어캡은 6$\mu\textrm{m}$이었다. 설계된 슬롯 안테나는 전체크기가 10 mm x 10 mm이며, 슬롯의 크기는 길이가 500 $\mu\textrm{m}$, 폭이 200 $\mu\textrm{m}$이었다. 그리고 CPW 급전선은 전체의 길이는 5 mm이며, 입구에서의 CPW는 30-80-30 $\mu\textrm{m}$이괴, 슬롯에서의 CPW는 150-300-150 $\mu\textrm{m}$이다. 세안된 소사의 공진주파수의 튜닝은 RF MEMS 스위치에 DC 바이어스를 인가함으로서 안테나의 전기적인 길이를 변화시켜 이루어진다. 설계된 슬롯 안테나를 시뮬레이션, 제조 및 측정을 하였다.

추진기관 점화안전장치에 적용 가능한 MEMS 관성 스위치 연구 (Studies on MEMS Inertial Switch Applicable to the Ignition SAU(Safe-Arm-Unit) of Propulsion System)

  • 장승교;정형균
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.126-129
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    • 2010
  • 추진기관용 점화안전장치인 SAU에 적용 가능한 MEMS 관성 스위치를 고안하였다. 본 MEMS 관성 스위치는 일반적인 기계요소 설계 방식을 따라 설계하였으나 일반적인 MEMS 가속계와 다르게 목넘김 관성 스위칭 방식을 채택하여 일정 가속도 이상에서만 스위칭이 일어난다. 제작된 시료에 대한 검사 결과와 설계 데이터를 비교해 본 결과 관성 스위치의 구성 요소인 판 스프링 및 연성 힌지의 비선형요소에 의한 영향으로 인하여 설계된 스위칭 가속도 값과 근사한 차이가 유발됨을 확인하였다.

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저전압 고주파 MEMS 스위치 (Low Actuation Voltage RF MEMS Switch)

  • 서용교;최영식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.1038-1043
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    • 2003
  • Capacitive-coupled 구조의 RF MEMS 스위치를 설계하여 제작하였으며, 특성을 측정하였다. 낮은 구동 전압은 membrane과 신호선 사이의 간격을 작게 만들어 구현하였다. 제작된 스위치의 구동 전압은 최저 11V이며, 2GHz에서 측정한 고주파 특성은 삽입 손실이 0.2dB이고 절연 특성은 40dB이다.

수평 구동형 MEMS 관성 스위치 설계 및 성능해석 (Design and Performance Analysis of Lateral Type MEMS Inertial Switch)

  • 김학성;장승교
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권7호
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    • pp.523-528
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    • 2020
  • 스프링-메스 시스템의 원리를 이용하여 수평 구동형 MEMS 관성 스위치를 설계하였다. 본 MEMS 스위치는 외부에서 발생하는 가속도를 감지하여 점화안전장치를 장전시키는 역할을 한다. 성능 모델링을 통하여 다양한 가속도 조건에서의 구동 양상을 분석하였다. 시뮬레이션 결과 가속도의 기울기가 10g/msec 이하인 경우에 MEMS 스위치는 10g에서 잘 작동하는 것으로 나타났다. 반면에, 설계 변수들의 공차를 10%로 고려한 시뮬레이션 결과 스프링 폭과 길이에 의해 임계 동작 가속도가 규격(10±2g)을 벗어났다. 제작 공정상 10% 이하의 공차 관리가 어려운 스프링 폭을 두 배로 늘렸을 때 규격을 만족하는 것을 확인하고 설계보완을 제안하였다.

Comb drive를 이용한 RF MEMS 스위치에 관한 연구 (A Study on RF MEMS Switch with Comb Drive)

  • 강성찬;김현철;전국진
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권4호
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    • pp.7-12
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    • 2008
  • 본 논문에서는 comb drive를 이용하여 수평 방향 저항 접촉 방식의 RF MEMS 스위치 개발을 소개한다. 무선통신 트랜시버에서 사용되는 FEM에서 사용될 수 있는 높은 안전성과 좋은 RF 특성을 가지는 스위치의 개발을 목표로 한다. 따라서 작은 삽입손실 특성을 가지기 위해 comb drive를 이용하여 큰 접촉 힘을 발생시키고, 큰 격리도 특성을 가지기 위해 스위치 off 상태에서 작은 정전용량을 갖도록 한다. 그리고 단결정 실리콘을 스위치의 구조물로 사용함으로써 기계적인 안전성을 갖도록 한다. 개발된 RF MEMS 스위치는 26 V의 동작 전압을 가지며, 2 GHz에서 0.44 dB 이하의 삽입손실과 60 dB 이상의 격리도 특성을 가진다.

저전압 MEMS 스위치를 적용한 휴대단말기의 인체효과 보상회로 설계 (Hand-effect compensation circuit design using the low-voltage MEMS switch in the handset)

  • 김왕진;이국주;박용희;김문일
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • 인체효과로 인해 발생된 안테나 성능의 저하를 보상하기 위하여 외부 보상회로를 설계하였다. 두 가지의 보상회로의 구조를 비교하여 스위치 스트레스를 최소화할 수 있는 구조를 선택하였다. 이후 선택된 보상 회로를 이용하여 저전압에서 사용할 수 있는 MEMS 스위치를 제공받아 FET스위치와 비교하고, 이 스위치를 휴대용 단말기에 적용하여 실험하였다. 이때 안테나로부터의 반사파를 감지하는 회로를 추가하여 인체효과 발생 시 자동적으로 보상회로가 동작되도록 프로그램 하여 데모시스템을 구축하였다. 이 시스템을 이용하여 인체효과 발생으로 인한 안테나의 성능을 보상회로를 동작시킴으로써 방사전력이 2.5dB 향상되는 것을 확인하였다.

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직접접촉식 RF MEMS 스위치에서의 미소용접 현상 억제 (Suppression of Microwelding on RF MEMS Direct Contact Switches)

  • 이태원;김성준;박상현;이호영;김용협
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.41-46
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    • 2005
  • 본 연구에서는 고 전력의 RF 신호용 직접 접촉식 스위치에서 문제가 되고 있는 접촉부위에서의 미소용접에 의한 점착 현상을 감소시키기 위해, 고 융점 금속인 텅스텐(W)과 몰리브덴(Mo)을 스위치 접촉 부위에 코팅하여 스위치의 성능을 분석하였다. 스위치의 삽입손실과 신호격리도, 전력 손실 등의 변화를 네트워크 분석기, 전력 측정기 등을 통하여 측정하였다. 측정결과로부터 RF 신호 전송에 있어서 낮은 입력 전력에서는 고융점 금속이 금(Au)보다 접촉저항이 더 크지만 입력 전력이 커지면 비교적 낮은 비저항의 고융점 금속을 사용하는 것이 고전력 전송 및 수명 연장에 있어서 유리함을 밝혀냈다.

단일칩 집적화를 위한 RF MEMS 수동 소자 (RF MEMS Passives for On-Chip Integration)

  • 박은철;최윤석;윤준보;하두영;홍성철;윤의식
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제13권2호
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    • pp.44-52
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    • 2002
  • 본 논문에서는 RF와 마이크로파 응용을 위한 MEMS 수동 소자에 대한 내용이다. 이 수동 소자들을 만들기 위해서 개발된 3타원 MEMS공정은 기존의 실리콘 공정과 완전한 호환성을 가지고 한 칩으로 집적화 시킬 수 있는 공정이다. 이 3차원 MEMS 공정은 기존 실리콘 긍정이 가지고 있는 한계를 극복하기 위한 방법으로써 개발되었다. 개발된 공정을 이용하여 실리콘 공정에서 구현할 수 없었던 좋은 성능의 인덕터, 트랜스포머 및 전송선을 RF와 마이크로파 응용을 위해서 구현하였다. 저 전압, 높은 차단율을 위한 push-pull 개념을 도입한 MEMS 스위치를 구현하였다. 또한 높은 Q를 갖는 MEMS 인덕터를 최초로 CMOS 칩과 집적화에 성공하여 600kHz 옵셋 주파수에서 -122 dBc/Hz의 특성을 갖는 2.6 GHz 전압 제어 발진기를 제작하였다.

LCoS 디스플레이를 이용한 파장선택스위치 (Wavelength Selective Switch using LCoS Display)

  • 이용민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.5288-5293
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    • 2014
  • 본 논문은 차세대 ROADM을 구성하는 핵심기술인 파장선택스위치에서 기존에 사용되는 MEMS소자 기술대신에 LCOS 디스플레이 기술을 적용한 파장선택스위치의 특성을 고찰한 논문이다. LCOS소자를 이용한 5개의 포트를 갖는 파장선택 스위치 시스템을 구성하고 응답특성과 빔제어 특성, insertion loss와 channel isolation등 파장선택 스위치로서의 기본적인 특성들을 검토하였다. 본 파장선택스위치의 응답특성은 11.6 mS 로 양호하며 LCOS상에서의 grating 이미지 패턴에 따른 입사빔의 편향특성이 잘 구현되었다. C밴드내의 40개 채널에 대한 Insertion loss 측정에서 채널에 따라 5.5~12.7 dB 사이의 값이 측정되었으며 인접채널간의 channel isolation 측정은 16~18 dB 값이 측정되었다. 기존의 MEMS소자를 이용한 파장선택스위치 상용화된 제품에 비해 특성은 아직 다소 부족하지만 향후 보완연구에 의해 LCOS소자를 이용한 파장선택스위치 시스템의 기술경쟁력이 충분히 확보될 것으로 기대한다.

10W급 MEMS 스위치를 이용한 송수신모듈 소형화 개발 (Miniaturization Development of Transmit/Receive Module using a 10W MEMS switch)

  • 이희민;전병철;이복형
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.2417-2424
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    • 2016
  • 항공기용 능동위상배열레이다와 같이 한정된 플랫폼에 장착되는 레이다에 사용하는 부품은 소형/경량화 특성이 매우 중요하다. 또한 최근의 능동위상배열레이다는 목표물의 탐지/추적이 가능한 다목적 레이다로 사용하기 위해 수천 개의 송수신모듈이 안테나의 배열형태로 개발되며, 여기에 적용하기 위한 송수신모듈 크기와 무게는 전체 레이다를 설계하는데 중요한 요소이다. 본 논문에서는 국산화 개발된 10W급 RF MEMS 스위치를 이용하여 소형 송수신 모듈을 개발하였고, 기존에 순환기(Circulator)를 사용한 것보다 회로 면적을 약 86.5% 수준으로 줄였다. 개발된 송수신모듈은 주요 전기적 요구 성능을 만족했을 뿐만 아니라, MIL-STD의 환경시험을 통과하여 군수 부품으로 적합함을 확인하였다. 송수신모듈에 적용된 MEMS 스위치는 적응형 수신기 (Adaptive Tunable Receiver), 재구성 가능한 스마트 능동위상배열안테나(Reconfigurable smart active antenna), 광대역 빔조향 안테나 등에도 적용할 수 있다.