• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권2호
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• pp.93-100
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• 2009

본 논문에서는 전하 펌프(charge pimp) 방식의 전압 더블러(voltage doubler) 구조를 이용한 4채널 DC-DC 컨버터 개발을 소개한다. 무선 통신 트랜시버 내부에 위치하는 FEM(Front End Module)에서의 사용을 목표로 연구 개발 중인 정전 용량형 SP4T RF MEMS 스위치 구동용 DC-DC 컨버터를 개발하였다. 소비 전력이 적으며 작은 면적을 차지하는 전하 펌프 구조와 10MHz 스위칭 주파수를 이용하여 3.3V에서 $11.3{\pm}0.1V$, $12.4{\pm}0.1V$, $14.1{\pm}0.2V$로 승압한다. 전압 레벨 변환기(Voltage level shifter)를 이용하여 DC-DC 컨버터의 출력을 3.3V 신호로 선택적으로 온오프(on/off) 할 수 있으며 정전 용량형 MEMS 기기에 선택적으로 전달할 수 있도록 구현하였다. 칩 외부에 수동 소자를 추가하지 않고 칩 내부에 CMOS 공정 중에 제작된 저항과 커패시터만으로 원하는 출력을 낼 수 있도록 설계하였다. 전체 칩의 크기는 패드를 포함하여 $2.8{\times}2.1mm^2$이며 소비 전력은 7.52mW, 7.82mW, 8.61mW이다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제16권4호
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• pp.76-83
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• 2005

다양한 무선서비스를 기반으로 한 광대역 통합망(BcN: Broadband convergence Network) 네트워크 사회로의 진화와 더불어 승가하고 있는 Cognitive Ra-dio 기술에 요구는 모바일 컨버전스(융합) 단말기 (Mobile Convergence Terminal) 개발을 필수적으로 요구하고 있고, 이를 위한 핵심 기술은 Tunable RE 회로 설계 기술이다. 이를 위해서는 고성능, 저가격의 Tunable 소자들의 개발이 급선무이다. 반도체 Varactor와 MEMS 스위치를 이용하는 기술이 보편화내지는 준성숙 단계로 접어들고 있는 상황이지만 강유전체(Ferroelectric)에는 기존 반도체 Varactor와 MEMS 스위치로 얻을 수 없는 특성들을 얻을 수 있다고 알려지면서 이에 대한 관심과 연구가 증대되고 있다. 본 논문에서는 강유전체의 개요와 특성, 연구 경향, Tunable 소자 및 회로, 더 나아가 시스템 응용에 대하여 살펴보고, 앞으로 해결해야 할 문제점들에 대하여 언급하고자 한다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제12권3호
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• pp.60-68
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• 2001

본 논문에서는 최근 초소형 기술로 각광받고 있는 MEMS(MicroElectroMechanical System) 기술을 이용한 무선통신 분야의 응용을 제고한다. RF ME- MS 기술은 기존의 기술들에 비해 크기나 전력소모, 삽입손실 등에서 우수한 고주파 특성을 갖는 소자 나 부품을 만들 수 있으며 특히 휴대용 단말기에 적 용 가능한 RE 부품들 즉 저손실 전송선로, 스위치, High Q inductor, 안테나 등의 주요 부품에 대한 연 구가 많이 이루어지고 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.381-391
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• 2010

본 논문에서는 상용 초고주파 MEMS 스위치를 이용하여 세 개의 주파수 대역에서 재구성 동작이 가능한 주파수 재구성 능동 배열 안테나 시스템(Reconfigurable Active Array Antenna System: RAA System)을 제안하였다. MEMS 스위치는 삽입 손실 및 선형성 특성이 우수하고 격리도가 높아 주파수 재구성 시스템 구현 시, 재구성을 위한 스위치로 인한 성능 열화가 거의 없다는 장점이 있다. 제안된 주파수 재구성 능동 배열 안테나 시스템은 간단한 구조의 임피던스 매칭 회로(Reconfigurable impedance Matching Circuit: RMC)를 갖는 주파수 재구성 증폭기(Reconfigurable Front-end Amplifier: RFA)가 집적화 되어 있으며, 안테나 방사체(Reconfigurable Antenna Element: RAE)와 재구성 제어 보드(Reconfiguration Control Board: RCB)로 구성되어 있다. 본 논문에서 제안한 RAA 시스템은 850 MHz, 1.9 GHz, 3.4 GHz의 세 개 주파수로 재구성되어 동작하며, 안테나 방사체는 $2{\times}2$ 배열을 가지고 각각의 방사체는 광대역 다이폴 형태를 갖는다. 제작된 RAA 시스템은 실험을 통하여 그 타당성을 확인하였다.

• 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.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.553-561
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• 2011

A theoretical approach is carried out to predict the quality factors of flexible modes of a microcantilever on a squeeze-film. The frequency response function of an inertially-excited microcantilever beam is derived using an Euler-Bernoulli beam theory. The external force due to squeeze-film phenomenon is developed from the Reynolds equation. Slip boundary conditions are employed at the interfaces between the fluid and the structure to consider the gas rarefaction effect, and pressure boundary condition at both ends of fluid analysis region is enhanced to increase the exactness of predicted quality factors. To the end, an approximate equation is derived for the first bending mode of the microcantilever. Using the approximate equation, the quality factors of the second and third bending modes are calculated and compared with experimental results of previously reported work. The comparison shows the feasibility of the current approach.

• 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.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2004년도 하계학술대회
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• pp.226-229
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• 2004

본 논문은 초고주파 영역에서 개방 단말 동축선을 대신해서 복소 유전율을 측정할 수 있는 MEMS 프로브와 그 응용예로 MEMS 프로브 어레이를 제안한다. MEMS 프로브는 기존의 동축선 프로브와 달리 커넥터와의 연결이 간단하여 일회용으로 프로브를 사용할 수 있다는 점에서 의료용으로 사용할 수 있는 가능성이 있다. 샘플의 유전율 분포를 구하기 위해서 기존의 센서는 반복 접촉을 요구하고 이로 인한 번거로움과 측정 오차를 줄일 목적으로 MEMS 프로브 어레이를 개발 하였다. MEMS 프로브 어레이는 RF 스위치를 사용하여 다수의 측정 포인트를 한번의 센서 접촉으로 측정할 수 있는 새로운 개념의 프로브이다. 1GHz부터 40GHz까지의 광대역에서 0.9% 식염수의 유전율을 측정하여 MEMS 프로브의 성능을 검증하였다.

• 한국광학회지
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• 제15권4호
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• pp.385-390
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• 2004

본 논문에서는 파장 고정 광원 한 개와 2${\times}$2 광 MEMS 스위치, 그리고 광섬유 지연선로로 구성된 4-비트 선형 위상배열 안테나(Phased Array Antenna: PAA)용 광 실시간 지연선로 (True Time-Delay; TTD)의 구조를 설계하였고, 두 개의 안테나 소자로 구성된 10-GHz PAA 구동을 위해 단위 시간 지연 차이가 6 ps인 4-비트 TTD를 구현하였다. 실험 결과, 최대 시간지연 오차는 -0.4 ps로 측정되었으며, 이에 대한 최대 주사각 오차는 1.63$^{\circ}$로 나타나, 구현한 TTD의 성능이 이론치와 서로 일치하는 것을 확인하였다. 각 안테나 소자에 연결된 광 MEMS 스위치와 광섬유 지연선로의 삽입손실은 스위치 상태에 따라 최소 1.36 ㏈에서 최대 2.4 ㏈로 측정되었으며, 또한 정해진 주사각의 경우에는, 안테나 소자 간 삽입손실 차이가 최대 0.32 ㏈로 측정되었다. 안테나 소자 전단의 증폭기 이득 조정이나 가변 감쇄기를 사용하여 삽입손실을 균등화시키면, 기존의 파장 가변 광원을 이용하는 TTD 구조들 보다 안정적이며 경제적인 TTD 구조가 될 것으로 예상된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.467-468
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• 2006

In this work, we present the comparison between $d_{31}\;and\;d_{33}$ mode characterization using the PZT micro-actuator for large displacement. The PZT micro-actuator consisted of Si, PZT, and Pt layer on SOI wafer. The electrode shapes were laminated and interdigitated for $d_{31}\;and\;d_{33}$ mode, respectively. In order to characterize the actuation mode, we measured the displacement using laser interferometer. The maximum displacement of d31 mode was $12.2{\mu}m$ at 10V, the actuation characterization of d31 was better than that of d33 mode. We estimated that displacement of d33 mode would be larger than that of d31 above 30V.