• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제15권10호
• /
• pp.889-895
• /
• 2002

Wafer level packaging is gain mote momentum as a low cost, high performance solution for RF-MEMS devices. In this work, the flip-chip method was used for the wafer level packaging of RF-MEMS devices on the quartz substrate with low losses. For analyzing the EM (electromagnetic) characteristic of proposed packaging structure, we got the 3D structure simulation using FEM (finite element method). The electric field distribution of CPW and hole feed-through at 3 GHz were concentrated on the hole and the CPW. The reflection loss of the package was totally below 23 dB and the insertion loss that presents the signal transmission characteristic is above 0.06 dB. The 4-inch Pyrex glass was used as a package substrate and it was punched with air-blast with 250${\mu}{\textrm}{m}$ diameter holes. We made the vortical feed-throughs to reduce the electric path length and parasitic parameters. The vias were filled with plating gold. The package substrate was bonded with the silicon substrate with the B-stage epoxy. The loss of the overall package structure was tested with a network analyzer and was within 0.05 dB. This structure can be used for wafer level packaging of not only the RF-MEMS devices but also the MEMS devices.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
• /
• 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
• /
• pp.2-6
• /
• 2000

We have developed an extremely sensitive radio frequency amplifier based on the dc superconducting quantum interference device (dc SQUID). Unlike a conventional semiconductor amplifier, a SQUID can be cooled to ultra-low temperatures (100 mK or less) and thus potentially achieve a much lower noise temperature. In a conventional SQUID amplifier, where the integrated input coil is operated as a lumped element, parasitic capacitance between the coil and the SQUID washer limits the frequency up to which a substantial gain can be achieved to a few hundred MHz. This problem can be circumvented by operating the input coil of the SQUID as a microstrip resonator: instead of connecting the input signal open. Such amplifiers have gains of 15 dB or more at frequencies up to 3 GHz. If required, the resonant frequency of the microstrip can be tuned by means of a varactor diode connected across the otherwise open end of the resonator. The noise temperature of microstrip SQUID amplifiers was measured to be between $0.5\;K\;{\pm}\;0.3\;K$ at a frequency of 80 MHz and $1.5\;K\;{\pm}\;1.2\;K$ at 1.7 GHz, when the SQUID was cooled to 4.2 K. An even lower noise temperature can be achieved by cooling the SQUID to about 0.4 K. In this case, a noise temperature of $100\;mK\;{\pm}\;20\;mK$ was achieved at 90 MHz, and of about $120\;{\pm}\;100\;mK$ at 440 MHz.

• Progress in Superconductivity
• /
• 제2권1호
• /
• pp.1-5
• /
• 2000

We have developed an extremely sensitive radio frequency amplifier based on the dc superconducting quantum interference device (dc SQUID). Unlike a conventional semiconductor amplifier, a SQUID can be cooled to ultra-low temperatures (100 mK or less) and thus potentially achieve a much lower noise temperature. In a conventional SQUID amplifier, where the integrated input coil is operated as a lumped element, parasitic capacitance between the coil and the SQUID washer limits the frequency up to which a substantial gain can be achieved to a few hundred MHz. This problem can be circumvented. by operating the input coil of the SQUID as a microstrip resonator: instead of connecting the input signal between the two ends of the coil, it is connected between the SQUID washer and one end of the coil; the other end is left open. Such amplifiers have gains of 15 dB or more at frequencies up to 3 GHz. If required, the resonant frequency of the microstrip can be tuned by means of a varactor diode connected across the otherwise open end of the resonator. The noise temperature of microstrip SQUID amplifiers was measured to be between 0.5 K $\pm$ 0.3 K at a frequency of 80 MHz and 1.5 K $\pm$: 1.2 K at 1.7 GHz, when the SQUID was cooled to 4.2 K. An even lower noise temperature can be achieved by cooling the SQUID to about 0.4 K. In this case, a noise temperature of 100 mK $\pm$ 20 mK was achieved at 90 MHz, and of about 120 $\pm$ 100 mK at 440 MHz.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.75-83
• /
• 1989

본 논문에서는 복사면 가장자리가 결합된 두 구형 마이크로스트립안테나에, 패치 사이의 복사면 가장자리의 결합을 특성화하는 REC 모델을 적용하여 여러가지 결합간격에 대해 산란계수 $\mid$ $S_{11}$ $\mid$과 $\mid$ $S_{12}$ $\mid$를 구하였으며, 이를 실험치와 비교하였다. 그리고 복사면 가장자리에서의 결합을 이용한 기생소자를 갖는 구형 마이크로스트립 안테나에, REC 모델을 적용하여 궤환 손실을 구한 뒤 실험치와 비교하였다. 여기서 각각의 안테나는 50$\Omega$ 마이크로스트립 선로에 의해 급전한 결과를 다루었으며, 이는 REC 모델을 이론적으로 제시하여 동축선로로 급전한 결과$^{(10)}$와 비교하기 위한 논문이다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제37권12호
• /
• pp.15-21
• /
• 2000

본 연구에서는 유전체슬랩으로 덮혀 있고 단락 종단된 평행평판 도파관의 좁은 슬릿을 통한 유전체슬랩 위의 도체스트립과의 전자기적인 결합을 평행평판 도파관에 TEM파가 입사되는 경우에 대하여 고려하였다. 슬릿의 전계와 도체스트립에 유기된 전류를 미지수로 하는 결합적분방정식을 유도하고 모멘트방법을 이용하여 풀었다. 그 결과로부터 슬릿의 폭이 매우 좁음에도 불구하고 도체스트립의 폭과 위치를 적절히 택하면 입사전력의 대부분이 도파관 외부로 결합될 수 있음을 관찰하였다. 또한 도체스트립과 도파관의 윗면이 캐비티를 구성하는 경우와 도체스트립이 기생소자 역할을 하는 경우에 있어서 관찰되는 두 가지 복사현상들 간의 차이점에 대하여 논의하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제18권8호
• /
• pp.887-894
• /
• 2007

본 논문에서는 전기 결합 구조와 추가된 개방 스터브를 이용해 제이 가능한 4개의 전송 영점을 갖는 저역 통과 필터를 설계 및 제작하였다. 필터의 통과 대역은 GSM 대역이며, 전기 결합에 의해 WiBro 및 위성 DMB 대역에서 전송 영점이 각각 발생한다. 또한, 임의의 상측 주파수에서 개방 스터브에 의해 추가적인 2개의 전송 영점이 발생하는 구조이다. 적은 기생 성분을 갖는 준집중 소자를 이용해 필터를 구현함으로써 차단 대역의 고조파 성분을 억제하였다. 유한 전송 영점의 제어를 위한 등가 회로의 전기 결합 성분인 $C_M$은 필터 구조의 개방 스터브 간 간격 조절을 통해 구현하였다. 유전율 2.6인 테프론 기판을 사용하여 제작된 필터의 전체 크기는 급전선로를 포함하여 $38{\times}20{\times}0.79mm^3$이다. 측정된 3dB 차단 주파수는 1.55GHz이며, 전송 영점의 위치는 각각 2.20, 2.43, 4.11 및 6.84 GHz이다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.835-841
• /
• 2013

Modern solid-state gyroscopes (HRG) with hemispherical resonators from high-purity quartz glass and special surface superfinishing and ultrathin gold coating become the best instruments for precise-grade inertial reference units (IRU) targeting long-term space missions. Designing of these sensors could be a notable contribution into development of Korea as a space nation. In participial, 40mm diameter thin-shell resonator from high-purity fused quartz, fabricated as a single-piece with its supporting stem has been designed, machined, etched, tuned, tested, and delivered by STM Co. (ATS of Ukraine) several years ago; an extremely-high Q-factor (upto 10~20 millions) has been shown. Understanding of the best way how to match such a unique sensor with inner glass assembly of the gyro means how to use the high potential in a maximal extent; and this has become the urgent task. Inner quartz glass assembly has a very thin indium (In) layer soldered the resonator and its silica base (case), but effects of internal resonances between operational modal pair of the shell-cup and its side (parasitic) modes can notable degrade the potential of the sensor as a whole, instead of so low level of resonator's intrinsic losses. Unfortunately, there are special combinations of dimensions of the parts (so-called, "resonant sizes"), when intensive losses of energy occurs. The authors proposed to use the length of stem's fixture as an additional design parameter to avoid such cases. So-called, a cyclic scheme of finite element method (FEM) and ANSYS software were employed to estimate different combinations of gyro assembly parameters. This variant has no mismatches of numerical origin due to FEM's discrete mesh. The optimum length and dangerous "resonant lengths" have been found. The special attention has been paid to analyses of 3D effects in a cup-stem transient zone, including determination of a difference between the positions of geometrical Pole of the resonant hemisphere and of its "dynamical Pole", i.e., its real zone of oscillation node. Boundary effects between the shell (cup) and 3D short "beams" (inner and outer stems) have been ranged. The results of the numerical experiments have been compared with the classic model of a quasi-hemispherical shell band with inextensional midsurface, and the solution using Rayleigh's functions of the $1^{st}$ and $2^{nd}$ kinds. To guarantee the truth of the recommended sizes to a designer of the real device, the analytical and FEM results have been compared with experimental data for a party of real resonators. The consistency of the results obtained by different means has been shown with errors less than 5%. The results notably differ from the data published earlier by different researchers.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.64-71
• /
• 2020

전력 반도체 소자의 게이트 구동 칩의 아날로그 회로를 트리밍하기 위해서는 eFuse OTP IP가 필요하다. 기존의 NMOS 다이오드 형태의 eFuse OTP 셀은 셀 사이즈가 작은 반면 DNW(Deep N-Well) 마스크가 한 장 더 필요로 하는 단점이 있다. 본 논문에서는 CMOS 공정에서 추가 공정이 필요 없으면서 셀 사이즈가 작은 PMOS-다이오드 형태의 eFuse OTP 셀을 제안하였다. 본 논문에서 제안된 PMOS-다이오드 형태의 eFuse OTP 셀은 N-WELL 안에 형성된 PMOS 트랜지스터와 기억소자인 eFuse 링크로 구성되어 있으며, PMOS 트랜지스터에서 기생적으로 만들어지는 pn 접합 다이오드를 이용하였다. 그리고 PMOS-다이오드 형태의 eFuse 셀 어레이를 구동하기 위한 코어 구동회로를 제안하였으며, SPICE 모의실험 결과 제안된 코어 회로를 사용하여 61㏀의 post-program 저항을 센싱하였다. 한편 0.13㎛ BCD 공정을 이용하여 설계된 PMOS-다이오드 형태의 eFuse OTP 셀과 512b eFuse OTP IP의 레이아웃 사이즈는 각각 3.475㎛ × 4.21㎛ (=14.62975㎛2)과 119.315㎛ × 341.95㎛ (=0.0408㎟)이며, 웨이퍼 레벨에서 테스트한 결과 정상적으로 프로그램 되는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제11권5호
• /
• pp.853-859
• /
• 2007

본 논문은 Ku-대역 위성 통신에서 배열 안테나의 하나의 단일 안테나로 사용 가능한 송/수신 겸용 구조의 마이크로스트립 패치 배열 안테나에 관한 것이다. 본 논문에 제시된 마이크로스트립 패치 배열 안테나의 단일소자인 하나의 마이크로스트립 패치 안테나는 고이득과 광대역 특성을 구현하기 위하여 한 개의 방사패치와 두 개의 기생패치로 구성된 삼중 적층 구조 형태로 설계하였다. 이러한 단일 패치 안테나 소자는 고이득의 특성을 얻기 위하여 $1{\times}8$ 배열 구조로 배열하였으며, 안테나 크기 및 급전 손실을 고려하여 직렬과 병렬 급전을 혼합하여 급전 회로를 설계하였다. 제안된 삼중 적층 송/수신 겸용 배열 안테나는 무궁화 3호 위성과의 방송 및 통신 송수신을 위해 송신 주파수대역($14.0{\sim}14.5GHz$)은 수직편파, 수신 주파수대역($11.1{\sim}12.75GHz$)은 수평편파로 설계하였다. 설계한 안테나의 타당성을 검증하기 위하여 삼중 적층 구조의 마이크로스트립 패치 안테나를 실제 제작 및 측정하였다. 그 결과 송/수신 대역 내에서 배열 안테나 이득은 $17{\sim}18dBi$이고, 임피던스 대역폭은 전대역에서 10% 이상의 결과를 보이며, 교차편파 레벨은 -25 dB 이하, 부엽레벨은 -9.4 dB 이하의 양호한 결과를 보였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.343-348
• /
• 2019

본 논문에서는 자율주행자동차를 지원하기 위한 전방향성 특성의 이중대역 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 4G/LTE 대역 (1,710~2,170MHz)과 5G/NR 대역 (3,400~3,700MHz)을 동시에 지원하기 위한 50Ω의 단일급전이 이용된 새로운 구조의 이중대역 평판 모노폴(Dual-band Planar Monopole) 안테나의 특징을 가진다. 이중대역 특성을 위해 평판 모노폴 안테나에 측면 방사체를 추가 한 후 슬릿을 통하여 목표 성능에 최적화 되었다. 평판 모노폴 구조는 LTE 대역에서 동작하며, 동일 급전을 사용하는 모노폴 구조에 추가된 측면 방사체와 함께 5G NR 대역에서 동작을 한다. 제안된 안테나는 96.0mm의 지름을 갖는 접지면 위에 $38.5{\times}36.0{\times}1.0[mm^3]$의 크기로 설계되었다. 제작과 측정결과로부터 LTE 대역의 1,710~2,170MHz와 5G NR 대역의 3,400~3,700MHz에 대하여 VSWR 2:1 이하를 만족하였으며, 해당 주파수 대역에서 각각 1,480~2,260MHz와 3,310~3,930MHz의 넓은 임피던스 대역폭을 얻을 수 있었다. 또한 무반사 챔버의 측정결과로부터 제안된 평판 모노폴 안테나의 이득과 전방향성 방사패턴(Omni-directional Radiation Pattern)을 확인하였다.