• 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.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2233-2235
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• 2000

We present the characteristics of microwave and mechanical behavior for the electrostatically actuated z-shaped laterally driven micriomachined CPW SPST(Single Pole Single Throw) Switch, which is for the application of the microwave communication systems. In this paper, we have aimed to maintain advantages. such as low insertion loss and low power consumption that the previously developed RF MEMS Switch has and minimize also stiction problem. enhance the microwave characteristics by etching of substrate beneath the switch, realize the pull-in voltage of below 30V. The optimized design parameters of the MEMS Switch can be selected by the analysis of the mechanical behavior and the use of ANSYS simulation method.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권11A호
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• pp.1091-1096
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• 2010

Stiction in microelectromechanical systems (MEMS) has been a major failure mechanism. Especially, in RF MEMS switches, moving parts often suffered in-use and release related stiction problems. Some materials and methods have been used to prevent this problem. Diamond-like carbon (DLC) has not only been used as a protective material owing to its good mechanical properties but also has been used as a hydrophobic material. Its properties could be controlled by post annealing treatment in various conditions. We synthesized DLC films using a radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition (RF PECVD) method on silicon substrates using methane ($CH_4$) and hydrogen ($H_2$) gas. Then, the change of the hydrophobic property of the films was investigated undervarious annealing temperatures in nitrogen and in oxygen ambient. The films, that were annealed above $700^{\circ}C$ in nitrogen ambient, showed a high contact angle of water (> $90^{\circ}$) even though their mechanical property was sacrificed to some degree. The structural variation and the changes of the hydrophobic and mechanical properties of the DLC films were analyzed by Raman spectrum, contact angle measurement, surface profiler, and a nanoindentation test.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권2호
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• pp.203-209
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• 2004

Compliant bi-stable mechanism allows two stable states within its operation range staying at one of the local minimum states of the potential energy. Energy storage characteristics of the bi-stable mechanism offer two distinct and repeatable stable states, which require no power input to maintain it at each stable state. This paper suggests an equivalent model of the chevron-type bi-stable microactuator using the equivalent spring stiffness in the rectilinear and the rotational directions. From this model the range of spring stiffness where the bi-stable mechanism can be operated is analyzed and compared with the results of the FEA (Finite Element Analysis) using ANSYS for the buckling analysis, both of which show a good agreement. Based on the analysis, a newly designed chevron-type bi-stable MEMS actuator using hinges is suggested for the latch-up operation. It is found that the experimental response characteristics of around 36V for the bi-stable actuation for the 60$mu extrm{m}$ stroke correspond very well to the results of the equivalent model analysis after the change in cross-sectional area by the fabrication process is taken into account. Together with the resonance frequency experiment where 1760Hz is measured, it is shown that the chevron-type bi-stable MEMS actuator using hinges is applicable to the optical switch as an actuator.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.28-31
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• 2011

본 논문에서는 d33 모드로 구동하여 우수한 성능을 가지는 RF-MEMS 스위치의 구현을 위한 희생층과 구조층의 조합으로서 DLC와 포토레지스트를 제안하였다. 포토레지스트의 경화현상을 방지하기 위하여 DLC 구조층은 상온에서 RF-PECVD 방법을 이용하여 증착하였다. 그리고 PZT 압전층은 RF 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 상온에서 구조층 위에 증착하였으며, 희생층의 제거 후 결정화를 위하여 급속 열처리 (RTA) 장비를 이용하여 후 열처리하였다. PZT의 결정화 과정과 DLC의 기계적 성질의 변화를 다양한 온도조건에 따라 분석한 결과 DLC는 PZT의 결정화 온도까지 영률과 강도면에서 우수한 특성을 나타냄을 확인하였다. 또한 포토레지스트를 사용함으로서 공정을 단순화하고 낮은 비용으로 제작이 가능하였다.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1511_1512
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• 2009

This paper presents a polarization switching antenna integrated with silicon RF MEMS SPDT switches in the form of a package. A low-loss quartz substrate made of SoQ (silicon-on-quartz) bonding is used as a dielectric material of the patch antenna, as well as a packaging lid substrate of RF MEMS switches. The packaging/antenna substrate is bonded with the bottom substrate including feeding lines and RF MEMS switches by BCB adhesive bonding, and RF energy is transmitted from signal lines to antenna by slot coupling. Through this approach, fabrication complexity and degradation of RF performances of the antenna due to the parasitic effects, which are all caused from the packaging methods, can be reduced. This structure is expected to be used as a platform for reconfigurable antennas with RF MEMS tunable components. A linear polarization switching antenna operating at 19 GHz is manufactured based on the proposed method, and the fabrication process is carefully described. The s-parameters of the fabricated antenna at each state are measured to evaluate the antenna performance.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1113-1119
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• 2013

본 논문에서는 다중 입출력(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO) 무선 기계에 대한 안테나의 설계를 제안하였다. 제안된 안테나는 다양한 LTE(Long Term Evolution) 서비스 대역을 다룬다; 밴드(band) 17(704~746 MHz), 밴드 13(746~787 MHz), 밴드 5(824~894 MHz), and 밴드 8(880~960 MHz). 제안된 주(main) 안테나는 광대역 동작을 위해 역 L-형태의 슬릿(slit)을 가지고 있다. 그리고 LTE 부(sub) 안테나는 스위치(switch)를 결합한 루프(loop) 안테나 구조에 기초를 두었고, 논리 회로에 의해서 공진 주파수가 조절될 수 있다. LTE 수신 안테나에 대한 조절 기술은 원하는 대역의 실현을 위해, 그리고 임피던스(impedance) 조절을 위해 RF MEMS(Micro-Electro Mechanical System)를 사용하였다. 두 개의 제안된 안테나는 서로 수직으로 편파되기 때문에 원하는 주파수 대역에서 두 안테나는 -20 dB 이하의 격리도 특성을 가지며, 두 안테나 사이의 상관 계수(Envelope Correlation Coefficient: ECC) 특성은 0.06 이하의 매우 낮은 값을 가진다. 제안된 안테나는 통합된 LTE 다중 입출력 시스템의 단말기에 적용이 가능하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2395-2397
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• 2005

A low voltage operated piezoelectric RF MEMS in-line switch has been realized by using silicon bulk micromachining technologies for advanced mobile/wireless applications. The developed RF MEMS in-line switches were comprised of four piezoelectric cantilever actuators with an Au contact metal electrode and a suspended Au signal transmission line above the silicon substrate. The measured operation dc bias voltages were ranged from 2.5 to 4 volts by varying the thickness and the length of the piezoelectric cantilever actuators, which are well agreed with the simulation results. The measured isolation and insertion loss of the switch with series configuration were -43dB and -0.21dB (including parasitic effects of the silicon substrate) at a frequency of 2GHz and an actuation voltage of 3 volts.