• 제목/요약/키워드: Microwave Dielectric Characteristics

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플라즈마 후처리 시간에 따른 저유전율 SiOF 박막의 특성 (Characteristics of Low Dielectric Constant SiOF Thin Films with Post Plasma Treatment Time)

  • 이석형;박종완
    • 한국진공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.267-267
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    • 1998
  • ECR plasma CVD를 이용한 SiOF박막은 낮은 유전상수를 가지고 있으며, 기존의 공정과의 정합성이 우수해 다층배선 공정에 채용이 유망한 재료이지만 수분의 흡수로 인한 유전율의 상승과 후속공정의 안정성이 문제점으로 부각되고 있다. 따라서 본 연구에서는 SiOF박막의 내흡습성과 후속공정에서의 안정성을 향상시키기 위하여 SiOF박막을 증착한 후 후속 산소 플라즈마 처리를 행하였다. SiOF박막은 산소 플라즈마 처리를 수행함으로써 SiOF박막의 밀도가 증가하고, 수분과의 친화력이 강한 Si-F 결합이 감소하는 것이 주요한 원인으로 사료된다. 하지만 플라즈마 처리 시간이 5분 이상으로 증가하면 유전율의 증가가 일어난다. 따라서 본 실험에서는 산소 플라즈마 처리조건이 마이크로파 전력이 700W, 공정 압력이 3mTorr, 기판온도가 300℃일 경우 플라즈마 처리시간은 3분이 적당한 것으로 생각 된다.봉?향상시키기 위하여 SiOF박막을 증착한 후 후속 산소 플라즈마 처리를 행하였다. SiOF박막은 산소 플라즈마 처리를 수행함으로써 SiOF박막의 밀도가 증가하고, 수분과의 친화력이 강한 Si-F 결합이 감소하는 것이 주요한 원인으로 사료된다. 하지만 플라즈마 처리 시간이 5분 이상으로 증가하면 유전율의 증가가 일어난다. 따라서 본 실험에서는 산소 플라즈마 처리조건이 마이크로파 전력이 700W, 공정 압력이 3mTorr, 기판온도가 300℃일 경우 플라즈마 처리시간은 3분이 적당한 것으로 생각된다.

탄소나노섬유와 NiFe 분말을 함유한 단층형 전자기파 흡수체 (Single-layered Microwave Absorbers containing Carbon nanofibers and NiFe particles)

  • 박기연;한재흥;이상복;김진봉;이진우;이상관
    • Composites Research
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    • 제21권5호
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    • pp.9-14
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    • 2008
  • 유전성 손실재료로 CNFs가 사용되었고, 강자성의 submicron 크리 NiFe 분말을 자성 손실재료로 사용하였다. 획득한 손실재료의 함량과 혼합비에 따라 세 가지(dielectric, magnetic. mixed RAMs)의 타입으로 분류되고, 전체 12 종류의 복합재료를 제작하였다. 이들의 복소 유전율 및 투자율을 $2{\sim}18$ GHz 범위에서 측정하였다. 측정된 전자기적 물성과 다층형 매질에서의 투과 빛 반사와 관련된 이론을 사용하여 단층형 흡수체를 설계를 위한 매개변수 연구를 수행하였다. 혼합형 타입의 하나인 MD3 복합재료는 2.00 mm의 투께로 X-band ($8.2{\sim}12.4$ GHz)에서 약 4.0 GHz의 10 dB 흡수 대역폭을 나타내었고, 1.49mm의 두께로 Ku-band ($12.0{\sim}l8.0$ GHz)에서 약 6.0 GHz의 10 dB 흡수 대역폭을 나타내었다. 몇 종류의 복합재료에 대판 성능평가 실험이 수행되었고, 전반적인 흡수성능 경향과 10 dB 흡수 대역폭에서 예측 결과와 일치하였다.

주기적으로 배치된 용량성 소자를 이용한 단파장 전송선로의 기본특성 연구와 MMIC용 초소형 수동소자개발에의 응용 (A Study on Basic Characteristics of Short Wavelength Transmission Line Employing Periodically Arrayed Capacitive Devices and Its Application to Highly Miniaturized Passive Components on MMIC)

  • 장의훈;정장현;최태일;윤영
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권1호
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    • pp.157-165
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    • 2012
  • 본 연구에서는 MMIC 상에서 온칩용 수동소자의 개발을 위해서, 주기적으로 배치된 용량성 소자를 이용한 단파장 전송선로를 연구하였다. PACD 구조의 전송선로는 기존의 마이크로스트립 전송선로에 비해, 단파장 특성과 낮은 특성 임피던스를 나타내었다. PACD 구조의 전송선로 구조는 기존의 마이크로스트립 전송선로 파장의 8%의 파장 단축효과를 나타낸다. MMIC 상에서의 온칩용 수동소자로서의 적합성을 판단하기 위하여 이론적으로 PACD 선로구조의 손실특성, 유효유전율, 전파상수, 대역폭 등의 기본 특성을 분석하였다. 위의 결과들을 통하여 PACD 구조의 전송선로는 MMIC 상에서 온칩용 수동소자로서의 특성에 효과적임을 알 수 있다.

병리학적 조직 진단장치 개발에 대한 타당성 분석 연구 (Feasibility Study for the Development of a Device for Pathological Tissue)

  • 고채옥;박민영;김정란;이애경;최형도;최재익;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.341-350
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    • 2006
  • 본 논문에서는 병리학적 조직의 산골 특성을 이용한 유방암 탐지 기법을 제안하고, 암 진단 장치 구현 가능성을 분석하였다. 이를 위해 탐지 알고리즘을 개발하고, 시뮬레이션과 측정을 통해 타당성을 검증하였다. 유방암 진단방법으로 microwave imaging 기법을 사용하였고, 시뮬레이션 시각셀의 크기는 1 mm로 모델 링 하였고, 직육면체 형태의 유방 조직의 크기는 $15cm{\times}15cm{\times}7cm$이며 피부 조직의 두께는 1 mm, 암 조직은 각각 다른 크기의 구 형태로 모델링하였다. 측정을 위해 유방 조직과 암 조직으로 구성된 단순한 실험 모델과 초광대역 안테나를 제작하였다. 측정 결과 암 조직을 잘 검출할 수 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 암 조직 진단 장치용 시스템 개발을 위해서는 반사 손실 특성이 우수한 초광대역 안테나 설계와 정확한 보정 신호가 매우 중요한 역할을 하는 것을 확인하였다. 현재 상용화 개발을 위한 연구가 추진 중에 있다.

전자파/적외선 다중파장 흡수체의 설계와 초고주파 특성에 관한 연구 (A Study on Design and Microwave Characteristics of a RF/IR Multispectral Absorber)

  • 윤민아;전수완;라영은;조예린;최원우;이유경;김광섭;이종학;김기출;최태인;이학주
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.311-318
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    • 2024
  • In this paper, a design for a radio frequency(RF) and infrared(IR) absorber with metasurfaces is discussed in microwave frequency bands. The RF absorber includes double layers of metasurfaces to operate in S- and X-bands. Effects of sheet resistance of the metasurfaces and thicknesses of dielectric supporting layers on reflection responses are investigated. An IR stealth layer incorporates an array of conductive grids with slits to reflect IR signals but to transmit RF signals and visible rays. Periodicity of the grids and slits is studied for transmission responses in the X-band and a surface area ratio. Reflection responses of the RF/IR multispectral absorber are found to be lower than -10 dB and -16 dB in the S- and X-bands, respectively, from full-wave simulation. Finally, the RF/IR multispectral absorber is fabricated and its reflection responses are measured to verify designed performance.

C형태의 DGS 공진기를 이용한 초고주파 발진기 설계 (Design of the Microwave Oscillator with the C type DGS Resonator)

  • 김기래
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.243-248
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    • 2015
  • 위상 잡음 특성이 마이크로파 발진기에서 중요한 설계 요소가 되면서 위상잡음을 줄이기 위한 여러 방법의 연구 결과가 제안되었다. 이러한 방법들은 위상잡음을 줄이기 위해 공진기의 Q 값을 증대시키는데 초점을 맞추었다. 유전체 공진기는 높은 Q 값을 갖기 때문에 그동안 낮은 위상잡음을 갖는 마이크로파 발진기에 널리 사용되어 왔다. 그러나 이것은 입체적 구조로 되어 있기 때문에 초고주파 집적회로(MMIC)에 적용할 수가 어려웠다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 평면형 구조이면서 위상잡음 특성을 개선할 수 있는 새로운 구조의 개방 링형 DGS 공진기를 제안하고, 이것을 이용하여 위상잡음 특성이 개선된 5.8GHz 대역의 발진기를 설계하였다. 개방 링형 DGS 공진기는 $50{\Omega}$ 전송선로 밑면에 링 모양으로 식각된 접지면을 갖는 구조로 되어있다. 발진기의 특성은 5.8GHz의 기본 주파수에서 6.1dBm의 출력레벨과 -82.7 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 이것은 ${\lambda}/4$ 마이크로스트립 공진기를 이용한 것보다 위상잡음 특성이 96.5dB 정도 개선되었다.

마이크로파 비파괴 검사를 위한 인체 하지에 대한 전자파특성 분석 (Analysis of Electromagnetic Wave Characteristics of Microwave Nondestructive Device for Inspecting Human Lower Leg)

  • 김병문;이상민;박영자;홍재표
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.385-394
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    • 2021
  • 본 논문에서는 다층 평면 손실 구조에 대한 반사 전력 및 전송 전력을 계산하기 위해 전자파 전송 행렬식을 새롭게 제안하였다. 적용된 인체 다리는 피부, 지방, 근육 및 뼈의 4층 평면 구조로 모델링하였으며 각 층의 손실을 고려하기 위하여 복소 유전 상수는 4극 Cole-Cole 모델 매개변수를 사용하여 계산하였다. 피부면에 전자파가 입사할 때 0.1 ~ 20.0GHz의 주파수 대역에서 총 반사 및 투과 전력과 인체 손실을 계산하였다. 그리고 다양한 근육 두께에 대해 최외곽 뼈에서 반사되어 피부에서 재방사되는 전력도 계산하였다. 그 결과 근육 두께 3.0mm, 주파수 4.6GHz일 때 반사손실은 -6.13dB로 평균값보다 3.42dB 낮게 나타났다.

분말재료의 복소 유전율 및 투자율 측정 (Measurement of Complex Permittivity and Permeability for Powder-type Materials)

  • 박상복;이장수;정용식;천창율
    • 전기학회논문지
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    • 제56권12호
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    • pp.2196-2201
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    • 2007
  • Materials used at microwave are usually used as a dielectric with a manufacturing purpose of printed circuit boards, etc. Complex permittivity of them can be measured from attenuation constant or propagation constant of a transmission line using a microstrip line with bulk type. But as the technique recently which can manufacture to have complex permittivity and permeability demanded using nonferrous metals for powder-type grows up, we need sensors and methods which can measure characteristics of powder-type materials. So far measuring methods of permittivity and permeability with waveguide or coaxial cable are used but they have faults which have a complex measurement method and are difficult to simultaneously measure permittivity and permeability. In this paper, a simultaneous measuring method of permittivity and permeability with 2-port coaxial cable and a new proposed calculation. The proposed 2-port coaxial cable is designed to be easy to insert materials and to have a wideband. We measure permittivity and permeability of magnetic powder(Ni-Fe-Mo, Ni-Fe) which reveal its characteristic at $0.3{\sim}1.3GHz$ to identify the proposed sensor.

본딩와이어를 이용한 수직형 집적 트랜스포머 (Vertical Integrated Transformer using Bondwires)

  • 송병욱;이해영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권3호
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    • pp.43-48
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    • 2000
  • 본 논문에서는 본딩와이어를 이용한 수직형 트랜스포머를 제안하고, FEM (Finite Element Method)을 이용한 완전 해석법 (Full-waye analysis)으로 20 GHz 까지 해석하였다 나선형 트랜스포머와 전기적인 특성을 비교하였고, 구해진 S-파라미터로부터 상호 인덕턴스를 추출하였다. 본딩와이어를 이용한 트랜스포머는 낮은 삽입손실을 가지며, 본딩와이어의 대부분이 손실이 없는 공기중에 위치하므로 정전용량 및 유전 손실을 줄일 수 있는 구조이다. 또한, 자동화된 와이어 본딩 장비를 이용하여 쉽게 제작할 수 있다. 본딩와이어를 이용한 트랜스포머는 Impedance matching, Phase shifting등 다양한 범위에 응용되어 MMIC의 성능 향상을 이룰 것으로 기대된다.

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고전압 펄스신호 측정용 분압기의 온도보상에 관한 실험 (Experimental Analysis on Temperature Compensation of Capacitive Voltage Divider for a Pulsed High Voltage Measurement)

  • 장성덕;손윤규;권세진;오종석;조무현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1530-1533
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    • 2005
  • Total 12 units of high power klystron-modulator systems as microwave source is under operation for 2.5-GeV electron linear accelerator in Pohang Light Source(PLS) linac. RF power and beam power of klystron are precisely measured for the effective control of electron beam. A precise measurement and measurement equipment with good response characteristics are required for this. Input power of klystron is calculated from the applied voltage and the current on its cathode. Tiny measurement error severely effects RF output power value of klystron. Therefore, special care is needed to measure precise beam voltage. Capacitive voltage divider(CVD) unit is intended for the measurement of beam voltage of 400 kV generated from the pulsed klystron-modulator system. Main parameter to determine the standard capacitance in the high arm of CVD is dielectric constant of insulation oil. Therefore CVD should be designed to have a minimum capacitance variation due to voltage, frequency and temperature in the measurement range. This paper will discuss the analysis of capacitive voltage divider for a pulsed high-voltage measurement, and the empirical relations between capacitance and oil temperature variation.

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