• 제목/요약/키워드: Microwave substrate

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무선 통신 시스템 응용을 위한 초소형화된 능동형 90°C 위상차 전력 분배기와 결합기에 관한 연구 (The Study on Highly Miniaturized Active 90°C Phase Difference Power Divider and Combiner for Application to Wireless Communication)

  • 박영배;강석엽;윤영
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권1호
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    • pp.144-152
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    • 2009
  • This paper propose highly miniaturized active $90^{\circ}C$ phase difference power divider and combiner for application to wireless communication system. The conventional passive $90^{\circ}C$ power divider and combiner cannot be integrated on MMIC because of their very large circuit size. Therefore, the highly miniaturized active $90^{\circ}C$ phase difference power divider and combiner are required for a development of highly integrated MMIC. In this paper, the highly miniaturized active $90^{\circ}C$ phase difference power divider and combiner employing InGaAs/GaAs HBT were designed, fabricated on GaAs substrate. According to the results, the circuit size of fabricated active $90^{\circ}C$ phase difference power divider and combiner were $1.67{\times}0.87$ mm and $2.42{\times}1.05$ mm, respectively, which were 31.6% and 2.2% of the size of conventional passive branch-line coupler. The output gain division characteristic of proposed divider circuit showed 8.4 dB and 7.9 dB respectively, and output phase difference characteristic showed $-89.3^{\circ}C$. The output gain coupling characteristic of proposed combiner circuit showed 9.4 dB and 10.5 dB respectively, and output phase difference characteristic showed $-92.6^{\circ}C$. The highly miniaturized active $90^{\circ}C$ phase difference power divider and combiner exhibited good RF performances compared with the conventional passive branch-line coupler.

GPS/WiMAX/WLAN 시스템에 적용 가능한 다중밴드 모노폴 안테나의 설계와 제작 (A Design and Implementation of Multi-band Monopole Antenna for GPS/WiMAX/WLAN Applications)

  • 윤중한;이덕환
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.1189-1196
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    • 2015
  • 본 논문에서는 GPS/WiMAX/WLAN 시스템에 적용 가능한 다중밴드 대역을 갖는 모노폴 안테나를 설계, 제작 및 측정 하였다. 제안된 안테나는 마이크로스트립 급전을 바탕으로 두 개의 사각 링과 한 쌍의 L 선로로 구성되어 삼중 대역의 특성을 갖도록 설계하였다. 최적화된 수치를 얻기 위해 상용 툴인 HFSS을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 제안된 안테나는 $27.0{\times}54.0{\times}1.0mm3$의 크기로 유전율 4.4인 RF 4 기판 위에 제작되었다. 제작 결과, 제안된 안테나는 -10dB 임피던스 대역폭을 기준으로 300 MHz(1.325~1.625 GHz), 400 MHz (2.275~2.675 GHz), 그리고 600 MHz (3.15~3.75 GHz)의 대역폭을 얻었다. 또한 제안된 안테나는 요구되는 3개 대역에서 측정된 이득과 방사패턴의 특성을 얻었다.

저온 증착된 불소도핑 주석 산화 박막의 광학적·전기적 특성 (Optical and Electrical Properties of Fluorine-Doped Tin Oxide Prepared by Chemical Vapor Deposition at Low Temperature)

  • 박지훈;전법주
    • 한국재료학회지
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    • 제23권9호
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    • pp.517-524
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    • 2013
  • The electrical and optical properties of fluorine-doped tin oxide films grown on polyethylene terephthalate film with a hardness of 3 using electron cyclotron resonance plasma with linear microwave of 2.45 GHz of high ionization energy were investigated. Fluorine-doped tin oxide films with a magnetic field of 875 Gauss and the highest resistance uniformity were obtained. In particular, the magnetic field could be controlled by varying the distribution in electron cyclotron deposition positions. The films were deposited at various gas flow rates of hydrogen and carrier gas of an organometallic source. The surface morphology, electrical resistivity, transmittance, and color in the visible range of the deposited film were examined using SEM, a four-point probe instrument, and a spectrophotometer. The electromagnetic field for electron cyclotron resonance condition was uniformly formed in at a position 16 cm from the center along the Z-axis. The plasma spatial distribution of magnetic current on the roll substrate surface in the film was considerably affected by the electron cyclotron systems. The relative resistance uniformity of electrical properties was obtained in film prepared with a magnetic field in the current range of 180~200A. SEM images showing the surface morphologies of a film deposited on PET with a width of 50 cm revealed that the grains were uniformly distributed with sizes in the range of 2~7 nm. In our experimental range, the electrical resistivity of film was able to observe from $1.0{\times}10^{-2}$ to $1.0{\times}10^{-1}{\Omega}cm$ where optical transmittance at 550 nm was 87~89 %. These properties were depended on the flow rate of the gas, hydrogen and carrier gas of the organometallic source, respectively.

Ku 대역용 주파수변환기의 구현 (Implementation of Down Converter for Ku-Band Application)

  • 정동근;김상태;하천수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.527-536
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    • 2000
  • 본 논문에서는 마이크로파용의 전계효과 트랜지스터를 사용한 저잡음 주파수 변환기의 설계에 대하여 논의한다. 높은 안정도의 유전체공진기를 사용하였고 중간주파수단에서 불필요한 발진을 막기위해 대역통과 여파기를 사용하였다. 공진 주파수가 12.3GHz인 마이크로스트립 안테나를 믹서와 함께 동일한 기판 위에 집적시켰으며 고전자 이동 트랜지스터 3개를 사용한 저잡음 증폭기를 안테나 뒤에 부가하였다. 국부발진기의 출력주파수는 Ku 대역용으로서 11.3GHz로 하였다. 측정결과 12.0GHz에서 12.7GHz에 걸쳐 약 7~12dB의 이득을 보였으며, 중간주파수단에서의 잡음지수는 6dB이었다. 설계된 모델은 다이오드형 믹서에 비해 변환손실이 적었으며, 디지털 방송 및 통신시스템에 적용될 수 있을 것이다.

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Travelin Solvent Floating Zone법에 의한 LaAlO$_3$ 단결정의 성장 및 특성 (Growth and Characterization of LaAlO$_3$ Single Crystals by the Traveling Solvent Floating Zone Method)

  • 정일형;임창성;오근호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.280-286
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    • 1998
  • LaAlO3 Single crystals used as a substrate for thin film depositions of a high temperature oxide su-perconductor YB2Cu3O7 and applied to microwave frequencies were grown by the Traveling Solvent Flati-ing Zone (TSFZ) method and characterized. For the growth of LaAlO3 single crystals polycrystalline fe-edrods were prepared from powder mixture of La2O3 and Al2O3 with a mole ratio of 1:1 calcined at 110$0^{\circ}C$ for 3h and sintered at 140$0^{\circ}C$ for 4h The growth LaAlO3 crystals was 4-5mm in diameter 30mm in length and dark brown. The growth rate was 2-3mm/h and the rotation speeds were 10rpm for an upper ro-tation and 40 rpm for a lower rotation The growing crystals and the feedrods were counter-rotated. The orientation of the grown single crystals of LaAlO3 was identified to be [111] direction. Dielectric constants were measured to be 30-33 between 100 kHz and 1 MHz in the 30$0^{\circ}C$ to 45$0^{\circ}C$ temperature range and 102 in a range of 100 kHz at the phase transformation temperature of 522$^{\circ}C$ Dielectric losses were calculated to be 1.8$\times$10-4 at the room temperature and 5.7$\times$10-3 at the phase transformation temperature. Lattice con-stants of the grown crystlals were determined to be aR=5.3806 $\AA$ and $\alpha$=60.043$^{\circ}$ by the least square method.

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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.167-272
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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 $300^{\circ}C$일 경우 플라즈마 처리시간은 3분이 적당한 것으로 생각 된다.

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MHEMT 소자의 DC/RF 특성에 대한 시뮬레이션 연구 (Simulation Study on the DC/RF Characteristics of MHEMTs)

  • 손명식
    • 한국진공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.345-355
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    • 2011
  • GaAs나 InP 기반의 high electron mobility transistor (HEMT) 소자들은 우수한 마이크로파 및 밀리미터파 주파수 특성 및 이에 따른 우수한 저잡음 특성을 가지고 있다. GaAs 기판 위에 점진적으로 성장된 메타몰픽(Metamorphic) HEMTs (MHEMTs)는 InP 기판 위에 성정한 HEMT에 비해 비용 측면에서 커다란 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 MHEMT의 DC/RF 소신호 특성을 예측하기 위하여 InAlAs/InGaAs/GaAs MHEMT 소자들의 DC/RF 소신호 주파수 특성을 시뮬레이션하였다. 2차원 소자 시뮬레이터의 hydrodynamic 전송 모델을 사용하여 $In_{0.52}Al_{0.48}As/In_{0.53}Ga_{0.47}As$ 이종접합 구조를 갖는 제작된 0.1-${\mu}m$ ${\Gamma}$-게이트 MHEMT 소자에 대하여 파라미터 보정 작업을 수행한 후, MHEMT 소자들에 대해 DC 특성 및 RF 소신호 주파수 특성을 시뮬레이션하고 실험 데이터와 비교 분석하였다. 또한, 게이트 리세스 구조에 따른 MHEMT 소자들의 DC/RF 특성을 시뮬레이션하고 비교 분석하였다.

Formation of a thin nitrided GaAs layer

  • Park, Y.J.;Kim, S.I.;Kim, E.K.;Han, I.K.;Min, S.K.;O'Keeffe, P.;Mutoh, H.;Hirose, S.;Hara, K.;Munekata, H.;Kukimoto, H.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1996년도 제11회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.40-41
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    • 1996
  • Nitridation technique has been receiving much attention for the formation of a thin nitrided buffer layer on which high quality nitride films can be formedl. Particularly, gallium nitride (GaN) has been considered as a promising material for blue-and ultraviolet-emitting devices. It can also be used for in situ formed and stable passivation layers for selective growth of $GaAs_2$. In this work, formation of a thin nitrided layer is investigated. Nitrogen electron cyclotron resonance(ECR)-plasma is employed for the formation of thin nitrided layer. The plasma source used in this work is a compact ECR plasma gun3 which is specifically designed to enhance control, and to provide in-situ monitoring of plasma parameters during plasma-assisted processing. Microwave power of 100-200 W was used to excite the plasma which was emitted from an orifice of 25 rnm in diameter. The substrate were positioned 15 em away from the orifice of plasma source. Prior to nitridation is performed, the surface of n-type (001)GaAs was exposed to hydrogen plasma for 20 min at $300{\;}^{\circ}C$ in order to eliminate a native oxide formed on GaAs surface. Change from ring to streak in RHEED pattern can be obtained through the irradiation of hydrogen plasma, indicating a clean surface. Nitridation was carried out for 5-40 min at $RT-600{\;}^{\circ}C$ in a ECR plasma-assisted molecular beam epitaxy system. Typical chamber pressure was $7.5{\times}lO^{-4}$ Torr during the nitridations at $N_2$ flow rate of 10 seem.(omitted)mitted)

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마이크로파 집적회로를 이용한 복수 마이크로스트립선 결합회로의 설계 (A Design of Multiple Microstrip Line Coupled Circuit for Microwave Integrated Circuit)

  • 박일;강희창;진연강
    • 한국통신학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.862-876
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    • 1991
  • 본 논문에서는 N-선로 결합 구조의 등가 이미턴스 산출식을 N-선로 결합시스템의 normal mode 정수로 표현하였다 제안한 산출식은 다양한 결합 구조 즉 방향성 결합기, DC 블럭, 대역통과/대역소거 여파기 및 기타 균일하게 결합된 형태인 여파기 등에 이용될 수 있도록 일반화 되었으며 이들 계산식은 준-TEM 모드로 가정한 결과이다. 이를 이용하여 임의의 임피던스로 종단한 일반적인 4-포트 결합 선로에서 정의된 산란정수를 구하여 입, 출력 포트에 접속된 임피던스에 정합시키는 최척 선로 규격을 구하는 과정을 제시하였다. 제시된 방법을 적용하여 복수 마이크로스트립 결합 선로인 3-선 2-포트 대역소거 여파기의 주파수 특성을 기존의 방법과 비교하여 일치함을 확인하고 5-선 4-포트 구조를 테프론(비유전율 $e$r=2.55) 기판(두께 h=1.588mm) 에 중심 주파수 4 GHz로 설계하였다. 설계 수치에 따른 회로를 제작하여 측정한 실험 결과는 설계시 얻어진 주파수 특성 이론치에 근접하였다.

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Fabrication of carbon nanotube emitters by filtration through a metal mesh

  • ;;;이내성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.150-150
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    • 2010
  • Carbon nanotubes have drawn attention as one of the most promising emitter materials ever known not only due to their nanometer-scale radius of curvature at tip and extremely high aspect ratios but also due to their strong mechanical strength, excellent thermal conductivity, good chemical stability, etc. Some applications of CNTs as emitters, such as X-ray tubes and microwave amplifiers, require high current emission over a small emitter area. The field emission for high current density often damages CNT emitters by Joule heating, field evaporation, or electrostatic interaction. In order to endure the high current density emission, CNT emitters should be optimally fabricated in terms of material properties and morphological aspects: highly crystalline CNT materials, low gas emission during electron emission in vacuum, optimal emitter distribution density, optimal aspect ratio of emitters, uniform emitter height, strong emitter adhesion onto a substrate, etc. We attempted a novel approach to fabricate CNT emitters to meet some of requirements described above, including highly crystalline CNT materials, low gas emission, and strong emitter adhesion. In this study, CNT emitters were fabricated by filtrating an aqueous suspension of highly crystalline thin multiwalled CNTs (Hanwha Nanotech Inc.) through a metal mesh. The metal mesh served as a support and fixture frame of CNT emitters. When 5 ml of the CNT suspension was engaged in filtration through a 400 mesh, the CNT layers were formed to be as thick as the mesh at the mesh openings. The CNT emitter sample of $1{\times}1\;cm^2$ in size was characteristic of the turn-on electrical field of 2.7 V/${\mu}m$ and the current density of 14.5 mA at 5.8 V/${\mu}m$ without noticeable deterioration of emitters. This study seems to provide a novel fabrication route to simply produce small-size CNT emitters for high current emission with reliability.

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