• ETRI Journal
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• 제42권2호
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• pp.163-174
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• 2020

Numerous wearable technology companies have recently developed several headmounted display (HMD) products for virtual reality (VR) services. 5G wireless networks aim at providing high-quality 3D multimedia services such as VR, augmented reality, and mixed reality. In this study, we examine the application of millimeter-wave (mmWave) technology to realize low-latency wireless communication between an HMD and its content server. However, the propagation characteristics of mmWave present several challenges such as the deafness, blockage, and beam alignment problems, and interference among content servers. In this study, we focus on an environment that provides VR services in the mmWave band and introduce existing techniques for addressing such challenges. In addition, we employ a commercialized IEEE 802.11ad VR dongle to measure the actual data rate of an mmWave VR application and identify the degree to which the performance deteriorates when the above problems occur. Finally, we verify the feasibility of the proposed solutions through a simulation of several VR scenarios in the mmWave band.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.197-202
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• 2019

소형 밀리미터파 추적 레이다용 전원공급기는 리플노이즈가 최소인 안정적인 전원을 공급해야 하며 DC-DC 변환기의 스위칭 주파수 노이즈가 False Alarm 과 Ghost 를 유발하지 않고 운영중 모니터링을 통한 실시간 자체점검 기능을 보유하고 있어야 한다. 본 연구에서는 소형 밀리미터파 추적 레이다에 적용하기 위하여 +28VDC 입력을 받아서 최대 출력 ${\bigcirc}{\bigcirc}{\bigcirc}W$, 효율 80% 이상(@100%부하), 출력 전원 10개의 다중 출력 스위칭 전원공급기를 개발하였고 효율 80% 이상을 달성하기 위하여 전력이 큰 출력에 대해서는 DC-DC 변환기를 적용하였고 나머지 소전력 출력에 대해서는 다중 출력 플라이백 방식을 적용하여 설계 제작하여 시험 결과 100% 부하조건에서 85%의 우수한 효율 특성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.1672-1678
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• 2022

본 논문에서는 28GHz 대역의 5G 이동 통신 중계용 혼 안테나의 방사 패턴, 반사손실 등의 성능을 고려하여 중계용 안테나를 설계하였다. 안테나 소자를 위상 배열하여 5G 이동통신 중계기용 혼 Array를 설계하고 성능을 분석하였다. 밀리미터파 대역 통신에서는 기존의 WCDMA(3G), LTE(4G)와 달리 송수신 간의 높은 경로 손실이 발생한다. 5G 밀리미터파 혼 안테나 설계에서는 안테나의 이득, 대역폭뿐만 아니라, 안테나 소자 간 격리도, 이득 등의 안테나 성능을 추가로 고려해야 한다. 28GHz 대역의 단일 혼 안테나(1×1)와 배열 혼 안테나(2×4)의 안테나 이득은 각각 약 10.44dBi와 19.58dBi, 반사손실도 -18dB 이하의 특성을 되도록 설계하여 측정 결과로부터 구현의 타당함을 입증하였고, 5G 이동 통신 중계 시스템에 응용에 적합함을 보였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제6권3호
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• pp.162-168
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• 2006

To fabricate nanometer scale InGaAs HEMTs, we have successfully developed various novel nano-patterning techniques, including sidewall-gate process and e-beam resist flowing method. The sidewall-gate process was developed to lessen the final line length, by means of the sequential procedure of dielectric re-deposition and etch-back. The e-beam resist flowing was effective to obtain fine line length, simply by applying thermal excitation to the semiconductor so that the achievable final line could be reduced by the dimension of the laterally migrated e-beam resist profile. Applying these methods to the device fabrication, we were able to succeed in making 30nm $In_{0.7}Ga_{0.3}As$ HEMTs with excellent $f_T$ of 426GHz. Based on nanometer scale InGaAs HEMT technology, several high performance millimeter-wave integrated circuits have been successfully fabricated, including 77GHz MMIC chipsets for automotive radar application.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.1070-1078
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• 1998

A density of phonon is increased by application of electric field. At this time the phonon which has higher energy than around is called hot phonon is disappeared after 7 picosecond by scattering with electron and loss energy. Since the lifetime of phonon is very short, the effects of hot phonon can be neglected in the low speed semiconductor device, but it must be considered in high speed devices. DC and AC electric fields are applied to bulk GaAs, and the density of phonon is obtained and analyzed for its effects on electron velocity and electron distribution using Monte Carlo simulation method. Under high electric filed the density of hot phonon increased and energy of hot phonon is decreased by scattering with electron on the other hand the energy of electron is increased. Therefore electron move from central valley of conduntion band to satellite vallies and the valocity of electron decrease since the mass of electron in satellite vally is heavier than central vally. In millimeter wave frequencies, the effects of hot phonon increased at higher frequencies.

• ETRI Journal
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• 제42권6호
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• pp.837-845
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• 2020

The objective of this study was to implement an in vitro exposure system for 28 GHz to investigate the biological effects of fifth-generation (5G) communication. A signal source of 28 GHz for 5G millimeter-wave (MMW) deployment was developed, followed by a variable attenuator for antenna input power control. A power amplifier was also customized to ensure a maximum output power of 10 W for high-power 28-GHz exposure. A 3-dB uniformity over the 80 mm × 80 mm area that corresponds to four Petri dishes of three-dimensional cell cultures can be obtained using a customized choke-ring-type antenna. An infrared camera is employed for temperature regulation during exposure by adjusting the airflow cooling rate via real-time feedback to the incubator. The reported measurement results confirm that the input power control, uniformity, and temperature regulation for 28-GHz exposure were successfully accomplished, indicating the possibility of a wide application of the implemented in vitro exposure system in the fields of various MMW dose-response studies.

• Current Optics and Photonics
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• 제8권4호
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• pp.345-354
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• 2024

The bit walk-off effect caused by fiber dispersion and carrier reuse in the base station (BS) are two key problems in radio-over-fiber (ROF) systems. In this paper, a novel frequency-octupling ROF system based on the Mach-Zehnder modulator (MZM) is proposed, which can overcome the bit walk-off effect and realize carrier reuse by inserting pilot signals. Theoretical analysis and simulation verification of the system are carried out. Under the condition of a Q factor greater than 6, the optical fiber transmission distance of the upper and lower links is more than 290 km and 80 km, respectively. The influence of the main device parameters of the system on the Q factor is analyzed when they deviate from their designed values. The system designed in this paper can not only effectively overcome the bit walk-off effect, but also solve the problem of downlink performance degradation and the limitation of tunability caused by conventional carrier reuse in ROF. The system can greatly increase the transmission distance and improve the performance of the system and has an important application prospect in ROF.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권2호
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• pp.39-44
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• 2021

본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 헤어핀 타입과 인터디지털 타입 두 종류의 대역통과필터(BPF)를 LCP(Liquid Crystal Polymer)와 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 두 종류의 기판을 이용하여 설계 하고 성능을 비교하였다. 제안된 BPF의 통과 대역은 26.5 GHz~27.3 GHz 대역이며, 필터의 차수는 3차로 선택하였다. 제안된 BPF의 성능 비교는 기판 종류와 타입에 따른 대역폭(Bandwidth)과 통과 대역 내 삽입손실(Insertion Loss)과 평탄도(in-band Flatness) 등을 비교하였다. S21이 -3 dB가 되는 대역폭을 비교하였을 때 제안된 4 개의 BPF 중 PTFE 기판에 설계된 인터디지털 타입이 7.8 GHz로 가장 넓게 설계되었으며, LCP 기판에 설계된 헤어핀 타입 BPF가 4.2 GHz로 가장 협소한 대역폭을 가지는 것으로 나타났다. 통과 대역 내 삽입손실은 PTFE 기판에 설계된 헤어핀 타입 BPF가 -0.667 dB 이상으로 가장 우수하고 LCP 기판에 설계된 헤어핀 타입 BPF가 -0.937 dB 이상으로 가장 낮았으나, 0.27 dB의 근소한 차이임을 확인했다. 통과 대역 내 평탄도의 경우 PTFE 기판에 설계된 인터디지털 타입 BPF가 0.017 dB로 가장 우수하였고, LCP 기판에 제작된 헤어핀 타입이 0.07 dB로 가장 낮았으나 0.053 dB의 근소한 차이였다. 따라서, 밀리미터파 대역에서 LCP 기판을 이용한 대역통과 필터는 PTFE 기판을 이용한 대역통과필터와 비슷한 성능을 도출할 수 있을 것으로 사료된다.

• ETRI Journal
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• 제38권6호
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• pp.1052-1063
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• 2016

We propose a millimeter wave (MMW)-based mobile hotspot network (MHN) system for application in high-speed railways that is capable of supporting a peak backhaul link throughput of 1 Gbps per train at 400 km/h. The MHN system can be implemented in subways and high-speed trains to support passengers with smart devices and provide access to the Internet. The proposed system can overcome the inherent high path loss in MMW through system designs and high antenna gains. We present a simulation of the system performance that shows that a fixed beamforming strategy can provide high signal-to-interference-plus-noise-ratio similar to those of an adaptive beamforming strategy, with the exception of 15% of the train path in which the network can use link adaptation with low-order modulation formats or trigger a handover to maintain the connection. We also demonstrate the feasibility of the MHN system using a test bed deployed in Seoul subway line 8. The backhaul link throughput varies instantaneously between 200 Mbps and 500 Mbps depending on the SNR variations while the train is running. During the field trial, the smartphones used could make connections through offloading.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.1191-1198
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• 2001

본 연구에서는 밀리미터파용 MMIC 저잡음 증폭기를 0.15$\mu$m pHEMT TRW 파운드리를 이용하여 설계, 제작하였다. 증폭기 설계시 능동소자모델링과 EM 시뮬레이션을 중심으로 설계가 이루어졌다. 기존의 모델의 단점을 기술하고 스케일링 문제를 해결하기 위하여 분산소자 모델을 사용하여 소신호 파라미터와 잡음 파리 미터를 정확히 예측하였다. 이러한 모델을 사용하며 2-단 단일 종지형 저잡음 증폭기 2종이 각각 Q-band(40~44 GHz)와 V-band(58~65GHz) 주파수 대역에서 설계되었다. Q-band 저잡음 증폭기의 경우 2.2 dB의 평균잡음지수와 18.3 dB의 평균이득이 측정되었으며 V-band 저잡음 증폭기의 경우는 65 GHz에서 14.7 dB의 평균이득과 2.9 dB의 평균잡음지수가 측정되었다. 이러한 결과는 시뮬레이션 결과와 일치하며 따라서 본 논문에서 사용설계기법이 밀리미터파 대역에서도 정확함을 의미한다. 또한 기존의 문헌과 비교하여 볼 때 잡음지수와 이득면에서 state-of-the-art성능을 나타냄을 확인하였다.