• 제목/요약/키워드: RF equivalent circuit

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한빛 자기거울 장치의 고주파 가열 시스템에 대한 등가회로 모델 정립 및 정합 특성 분석 (Establishment of an Equivalent Circuit Model and Analysis of Impedance Matching Characteristics of RF-Heating System in Hanbit Magnetic Minor Device)

  • 이종규;윤남식;박병호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.568-569
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    • 2005
  • 한빛 자기거울 장치는 고온 플리즈마 물성을 연구하기 위한 장치로서 플러즈마 밀도 형성을 위한 slot 형 안테나 고주파 가열 시스템이 중앙 진공용기에 설치되어 있다. 본 연구에서는 이러한 고주파 전송선로, 임피던스 정합 network. 장치 임피던스를 포함하는 한빛 장치의 고주파 가열 시스템에 대하여 기존에 정립된 고주파 가열 이론[1]을 기반으로 하여 이론적인 해석만으로 구성된 회로모델을 완성하였다. 임피던스 정합 소자 값들은 임피던스 정합 조건으로 결정함으로써 다양한 장치 및 플라즈마 변수들의 함수로 표현하여 그 의존성을 조사하였다.

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Nano-Scale MOSFET의 게이트길이 종속 차단주파수 추출 (Gate-Length Dependent Cutoff Frequency Extraction for Nano-Scale MOSFET)

  • 김종혁;이용택;최문성;구자남;이성현
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권12호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 본 연구에서는 측정된 S-파라미터로부터 추출된 Nano-scale MOSFET 등가회로 파라미터의 scaling 방정식을 사용하여 차단주파수의 게이트 길이 종속성을 모델화하였다. 모델된 차단주파수는 게이트 길이가 줄어듬에 따라서 크게 증가하다가, 점점 증가율이 크게 감소하는 경향을 보였다. 이는 게이트 길이가 감소함에 따라 내부전달시간은 크게 줄어들지만, 외부 기생 충전시간은 상대적으로 조금씩 감소하기 때문이다. 이와 같은 새로운 게이트길이 종속 모델은 Nano-scale MOSFET의 RF성능을 최적화시키는 데 큰 도움이 될 것이다.

고전력 전송이 가능한 Ka 대역 E-평면 T형 분기 도파관 다이플렉서의 설계 및 구현 (Design and Implementation of the Hi인 Power Ka-band Waveguide Diplexer with an E-plane T-junction)

  • 윤소현;엄만석;염인복
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.732-739
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    • 2005
  • 본 논문에서는 E-평면 T형 분기 도파관을 갖는 Ka대역(20/30 GHz) 다이플렉서의 설계 및 구현에 관해 논하였다. 본 논문의 도파관 다이플렉서는 송신 필터 및 수신 필터를 E-평면 T형 분기 도파관으로 연결하여 E-평면으로 대칭이 되도록 하였다. T형 분기 도파관을 E-평면으로 선택한 이유는 제작시 생기는 절단면을 전류 밀도가 가장 낮은 지역에 두어 PIM(Passive Intermodulation) 레벨을 줄이기 위해서이다. 본 논문의 다이플렉서는 등가 모델을 사용하여 최적 설계를 수행함으로써 해석 시간을 줄이고자 하였다. 또한, 고전력 전송이 가능한 구조로 설계한 후 멀티팩션 해석을 수행하였으며, 해석 결과는 12 dB 마진을 확보하여 ESA/ESTEC 권고 사항을 만족함을 보였다. 제작된 다이플렉서는 전기적 성능 시험 결과를 통해 송수신 대역에서 반사 손실 22 dB 이상, 삽입 손실 0.20 dB 이하, 그리고 -40 dB 이하의 격리도 특성을 가져 요구 사항을 만족함을 보였고, 이로써 설계 결과가 검증되었다.

휴대용 소형임피던스 측정시스템을 이용한 다중주파수의 생체임피던스 해석 (Bioelectrical Impedance Analysis of Multi-frequency using Portable Small Impedance Measuring System)

  • 김민수;조영창
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.121-126
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    • 2017
  • 본 연구에서는 피부 등가모델을 통한 세포 내액과 세포 외액 성분의 생체임피던스 특성을 파악하기 위해 개발한 휴대용 소형 임피던스 측정시스템을 이용하여 4 전극법에 의한 비 침습 방식으로 다양한 주파수 대역에서 전신의 생체전기 임피던스를 측정실험을 수행하였다. 측정은 10명의 남성 피 실험자(평균 나이 $24{\pm}3.0$세, (BMI) $20.3kg/m^2$)를 대상으로 4주간 실시하였으며, 생체임피던스 다중주파수(1 kHz, 5 kHz, 50 kHz, 70 kHz, 100 kHz, 500 kHz)대역에서 측정하였다. 실험결과, 저주파 대역인 1 kHz 대역에서 임피던스가 가장 높게 측정되었고, 고주파 대역인 500 MHz에서 임피던스가 가장 낮게 측정되었다. 특히 50 kHz 대역이상에서 임피던스가 급속히 낮아짐을 실험을 통해서 확인하였다. 또한, 피부 등가회로모델을 통한 세포 내액과 세포 외액의 임피던스 특성을 파악하는 모의실험에서도 본 연구의 생체임피던스 측정시스템의 측정값과 유사한 특성이 얻어짐을 확인할 수 있었다.

고출력 펄스응용을 위한 고전압 펄스변압기 최적설계 (Design Optimization of High-Voltage Pulse Transformer for High-Power Pulsed Application)

  • 장성덕;강흥식;박성주;한영진;조무현;남궁원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1297-1300
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    • 2008
  • A conventional linear accelerator system requires a flat-topped pulse with less than ${\pm}$ 0.5% ripple to meet the beam energy spread requirements and to improve pulse efficiency of RF systems. A pulse transformer is one of main determinants on the output pulse voltage shape. The pulse transformer was investigated and analyzed with the pulse response characteristics using a simplified equivalent circuit model. The damping factor ${\sigma}$ must be >0.86 to limit the overshoot to less than 0.5% during the flat-top phase. The low leakage inductance and distributed capacitance are often limiting factors to obtain a fast rise time. These parameters are largely controlled by the physical geometry and winding configuration of the transformer. A rise time can be improved by reducing the number of turns, but it produces larger pulse droop and requires a larger core size. By tradeoffs among these parameters, the high-voltage pulse transformer with a pulse width of 10 ${\mu}s$, a rise time of 0.84 ${\mu}s$, and a pulse droop of 2.9% has been designed and fabricated to drive a klystron which has an output voltage of 284 kV, 30-MW peak and 60-kW average RF output power. This paper describes design optimization of a high-voltage pulse transformer for high-power pulsed applications. The experimental results were analyzed and compared with the design. The design and optimal tuning parameter of the system was identified using the model simulation.

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실리콘 기판 위의 나선형 인덕터에 대한 SPICE 모델 (SPICE Model of the Spiral Inductor on Silicon Substrate)

  • 김영석;박종욱;김남수;유현규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권10호
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    • pp.11-16
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    • 2000
  • 회로설계 엔지니어들이 쉽게 RF IC 설계에 사용할 수 있는 나선형 인덕터의 SPICE 모델을 개발하였다. 이 모델은 나선형 인덕터의 등가회로 소자 값들을 SPICE의 user-defined function 및 subcircuit 기능을 이용하여, 레이아웃 변수, 공정 변수, 실리콘 기판 변수로부터 정의하였다. 특히 인덕턴스는 임의의 회전에 대한 인덕턴스 Li 및 임의의 두 회전에 대한 상호 인덕턴스 Mij를 subcircuit으로 정의하여 전체 인덕턴스 값을 계산하였다. 모델의 정확성을 검증하기 위하여 CMOS 0.8${\mu}m$ 공정으로 제작된 나선형 인덕터의 측정 s-파라미터, 총 인덕턴스 및 quality-factor 결과를 시뮬레이션 데이터와 비교한 결과 일치함을 확인하였다. 본 논문에서 제시된 SPICE를 이용한 나선형 인덕턴스 모델은 scalable하며, 실리콘 기판의 영향등을 포함하기 때문에 레이아웃 최적화에 쉽게 사용할 수 있는 장점을 가진다.

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마이크로파 전송선로에 삽입된 주파수 선택 표면을 이용한 광대역 대역저지필터 (Broad Band Stop Filter Using Frequency Selective Surface Embeded in Microwave Transmission Line)

  • 김진영;정창원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.6022-6026
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    • 2012
  • 본 논문은 마이크로스트립 전송선로에 삽입된 주파수 선택 표면(FSSs)을 사용하여 주기적인 구조를 갖는 대역저지필터(BSF)에 관한 것이다. 제안된 대역저지필터는 변형된 크로스 루프 슬롯 (Cross-loop slot)을 단위 셀로 하여 주기적인 구조로 설계하였으며, 설계된 대역 저지 필터는 등가회로 모델과 분산 도표(dispersion diagram)로 해석하였다. 대역 저지 필터의 중심주파수(fo)는 6.6 GHz이다. 제안된 필터는 단위 셀의 개수가 증가하면 3dB 대역폭은 넓어지고 삽입손실은 줄어드는 특성이 있다. 또한 제안한 대역저지필터는 소형의 평면구조를 가지며, 한 번의 에칭으로 제작이 가능 하여 다양한 분야의 RF 필터로서 사용 가능성이 높다.

100 GHz 대역 도파관형 SIS 믹서의 임피던스 정합 효율에 관한 해석 (A study on an analysis of the impedance matching efficiency of 100 GHz band waveguide - type SIS mixer)

  • 한석태;김효령;이창훈;박종애;정현수;김광동;김태성;박동철
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권6호
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    • pp.81-89
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    • 1996
  • Quantum RF impedance of SIS (superconductor insulator superconductor) junction has been analyzed by using through on tucker's quantum mixer theory in the frequency range form 80 GHz to 120 GHz. The embedding impedance of waveguide-type mixer mount and its equivalent circuit have been evaluated. From these evaluated results, the impedance matching efficiency between mixer mount embedding impedance and mixer port impedance of upper-side band and IF which were determined by augmented admittance matrix with given backshort position has been discussed in detail. It is found that the mixer with fixed backshort mount ahs a impedance matching efficiency about 80% at each port of mixer within 85GHz to 115GHz, which implys a conversion los of mixer would be good enough to be operated such a wide band frequency range. Therefore, the theoretical evaluated results show that our method can be used ot design the mixer mount without any mechanical tuning elements such a backshort or an E-plane tunners for wide band operation.

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이중 주파수 전원의 용량성 결합 플라즈마 식각장비에서 전극하전에 의한 입사이온 에너지분포 변화연구 (Electrode Charging Effect on Ion Energy Distribution of Dual-Frequency Driven Capacitively Coupled Plasma Etcher)

  • 최명선;장윤창;이석환;김곤호
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.39-43
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    • 2014
  • The effect of electrode charging on the ion energy distribution (IED) was investigated in the dual-frequency capacitively coupled plasma source which was powered of 100 MHz RF at the top electrode and 400 kHz bias on the bottom electrode. The charging property was analyzed with the distortion of the measured current and voltage waveforms. The capacitance and the resistance of electrode sheath can change the property of ion and electron charging on the electrode so it is sensitive to the plasma density which is controlled by the main power. The ion energy distribution was estimated by equivalent circuit model, being compared with the measured distribution obtained from the ion energy analyzer. Results show that the low frequency bias power changes effectively the low energy population of ion in the energy distribution.

GaN/Si 기반 60nm 공정을 이용한 고출력 W대역 전력증폭기 (High Power W-band Power Amplifier using GaN/Si-based 60nm process)

  • 황지혜;김기진;김완식;한재섭;김민기;강봉모;김기철;최증원;박주만
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.67-72
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    • 2022
  • 본 논문에서는 60 nm GaN/Si HEMT 공정을 사용하여 전력증폭기(Power Amplifier)의 설계를 제시하였다. 고주파 설계를 위하여 맞춤형 트랜지스터 모델을 구성하였다. Output stage는 저손실 설계를 위해 마이크로스트립 라인을 사용하여 회로를 구성하였다. 또한 RC 네트워크로 구성된 Bias Feeding Line과 Input bypass 회로의 AC Ground(ACGND) 회로를 각각 적용하여 DC 소스에 연결된 노드의 최소임피던스가 RF회로에 영향을 미치지 않도록 하였다. 이득과 출력을 고려하여 3단의 구조로 설계되었다. 설계된 전력증폭기의 최종 사이즈는 3900 ㎛ × 2300 ㎛ 이다. 중심 주파수에서 설계된 결과는 12 V의 공급 전압에서 15.9 dB의 소 신호 이득, 29.9 dBm의 포화 출력(Psat), 24.2 %의 PAE를 달성하였다.