• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제17권5호
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• pp.261-269
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• 2016

A high-performance transmit/receive (T/R) switch is essential for every radio-frequency (RF) device. This paper proposes a T/R switch that is designed in the CEDEC 0.13 μm complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) technology for 2.4 GHz ISM-band RF applications. The switch exhibits a 1 dB insertion loss, a 28.6 dB isolation, and a 35.8 dBm power-handling capacity in the transmit mode; meanwhile, for the 1.8 V/0 V control voltages, a 1.1 dB insertion loss and a 19.4 dB isolation were exhibited with an extremely-low power dissipation of 377.14 μW in the receive mode. Besides, the variations of the insertion loss and the isolation of the switch for a temperature change from - 25℃ to 125℃ are 0.019 dB and 0.095 dB, respectively. To obtain a lucrative performance, an active inductor-based resonant circuit, body floating, a transistor W/L optimization, and an isolated CMOS structure were adopted for the switch design. Further, due to the avoidance of bulky inductors and capacitors, a very small chip size of 0.0207 mm² that is the lowest-ever reported chip area for this frequency band was achieved.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.45-51
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• 2008

This paper presents theoretical and experimental analysis on the characteristics of the power spectrum of electormagnetic waves radiating from the spark plug and their cables of a distributorless ignition system. The theoretical study was conducted applying the microwave transmission line theory and the antenna theory. The experimental works were carried out to measure the standing wave ratio(SWR) and the radiation power spectrum of this system. As a result, it has been found that a spark plug and its cable is working as a monopole antenna radiating elelctromagnetic waves. Because of its similar structure to a monopole antenna, the envelope of radiation power spectrum distribution has a bell shape which can be obtained from a monopole antenna operating as a series resonant circuit. The frequency characteristics from the SWR measurements show a similar frequency characteristics of power spectrum of the system studied. Also, it has been found that the density of the power spectrum of the system fitting a long time used spark plug is higher than that of fitting a new spark plug.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.148-156
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• 2007

본 논문은 원거리 및 직선구간에 동작되어지는 Stocker 시스템에 대해 설명하고 있다. 파티클 발생을 줄이기 위해 Stocker의 전원은 비접촉 전원장치를 사용한다. 기존 비접촉 전원장치보다 회로구성과 토폴로지를 간략화 하였다. 이를 바탕으로 시제품을 제작하여 상용화에 가능함을 보이고자 한다. 비접촉 전원장치 전체 제어 시스템의 구조는 1차측 전원공급장치와 2차측 전원공급장치간 상호 정보를 광모뎀 통신과 TMS320F243을 사용한 구조이며, 비접촉 전원장치와 출력제어를 위해 주파수 제어를 사용하였다. 본 논문에서는 광모뎀 통신을 사용함으로써 크레인의 이동부(2차측 전원공급장치)와 고정부(1차측 전원공급장치)간 1:1통신으로 제어되는 상용화 Stocker 시스템에 적용하였으며, 향후, Stocker 시스템의 멀티 Crane의 동작을 위해 비접촉 전원장치의 고정부와 이동부간 1:다수가 제어 가능하게 하는 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.231-239
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• 1998

본 논문에서는 대용량에 적합한 영전압 스위칭 전브리지 PWM 직류/직류 변한기의 동특성 해석과 제어 루프의 설계에 대해 논하였다. 전압을 제어하기 위한 위상전이제어의 효과와 영전압 스위칭을 위한 변압기의 누설인덕턴스, FET의 적합 커패시턴스의 이용효과를 고려한 소신호 모델을 유도하였다. 이 소신호 모델은 PWM 벅 변환기의 등가모델에 시비율 변조에 대한 두 개의 종속 전원을 추가함으로써 모델링할 수 있다. 소신호 해석 결과를 근거로 하여 2-극점, 1-영점 보상회로를 사용한 전압제어기를 설계하였다. 설계된 제어기의 타당성을 검증하기 위해서 개루프 시스템과 폐루프 시스템의 소신호 해석결과를 비교하였으며, 2kW급 부하실험으로 설계한 전압제어기의 동특성이 우수함을 실험적으로 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.941-947
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• 2017

본 논문에서는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 FRS 대역 무전기용 반송파 신호를 쿼드러쳐(Quadrature) 형식으로 출력하는 Fractional-N 위상 고정루프(PLL) 주파수 합성기를 설계 및 제작하였다. 설계한 주파수 합성기의 주요 블록은 전압 제어 발진기(VCO), 전하 펌프(CP), 루프 필터(LF), 위상 주파수 검출기(PFD) 그리고 주파수 분주기이다. VCO는 우수한 위상잡음과 전력 특성을 얻을 수 있는 LC 공진 방식으로 설계했고, CP는 참조 주파수에 따라 펌핑 전류를 조절할 수 있도록 설계하였다. 주파수 분주기는 16분주의 전치 분주기와 3차 델타-시그마 모듈레이터($3^{rd}$ DSM) 방식의 Fractional-N 분주기로 설계하였다. LF는 외부의 3차 RC 루프 필터로 구성하였다. 측정결과, 주파수 합성기의 동작 주파수 영역은 최소 460 MHz에서 최대 510 MHz이고, 출력전력으로는 약 -3.86 dBm을 얻었다. 출력의 위상잡음은 100 Hz offset 주파수에서 -94.8 dBc/Hz이며 위상 루프 고착 시간은 약 $300{\mu}s$이다.

• Composites Research
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• 제24권1호
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• pp.37-44
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• 2011

본 연구에서는 최적화 알고리즘 중 하나인 PSO기법을 이용하여 주파수 선택적 표면을 설계하였으며, 설계된 주파수 선택구조를 적용한 하이브리드 레이돔의 잔류응력을 예측하였다. 주파수 선택 구조로서 Square Loop의 등가회로모델에 PSO를 적용하여, K-band(23GHz)에서 차단특성을 갖는 최적의 설계값을 구하였다. 또한 FSS와 복합재료의 하이브리드 레이돔을 제작할 때 발생하는 잔류응력의 효과가 클 경우 구조적 안정성이 떨어질 뿐만 아니라 층간분리가 발생하여 FSS의 전파투과특성에 영향을 미칠 수 있으므로, 하이브리드 레이돔의 제작 시에 동시경화 후 상온으로 냉각되는 과정에서 발생하는 잔류 열응력에 대하여 예측하였으며, FSS패턴과 복합재료의 적층각 변화에 따른 영향을 비교하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권7호
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• pp.620-626
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• 2015

본 논문에서는 2차 전역통과 필터를 이용하여 입력정합을 수행하고, LC 병렬공진 회로를 이용하여 트랜지스터의 출력 리액턴스를 최소화하는 기법을 적용함으로써 2~6 GHz에서 동작하는 광대역 GaN 전력증폭기 MMIC를 설계 및 제작하였다. 광대역 손실정합을 위해 사용된 2차 전역통과 필터는 트랜지스터의 채널 저항 효과를 보상하기 위해 비대칭적 구조를 사용하였다. Win Semiconductors사의 $0.25{\mu}m$ GaN HEMT 파운드리 공정으로 제작된 MMIC 칩은 크기가 $2.6mm{\times}1.3mm$이며, 주파수 대역 내에서 약 13 dB의 평탄한 이득 특성과 10 dB 이상의 우수한 입력정합 특성을 보였다. 포화출력 조건에서 측정된 출력전력은 2~6 GHz에서 38.6~39.8 dBm의 값을 보였고, 전력부가효율은 31.3~43.4 %을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.279-285
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• 2017

본 연구는 인체 귓불 생체조직을 유전체로 하는 평행판 커패시터를 이용한 새로운 방식의 공진기를 제안하였으며, 비 침습 방식으로 준 마이크로파 신호를 이용하여 생체조직의 혈당변화를 관찰할 수 있는 가능성을 연구하였다. 공진기는 마이크로스트립 선로의 접지면을 활용하여 용량성 슬롯(inductive slot)과 연결된 평행판 커패시터로 구성된다. 커패시터 도체판은 인체조직을 가상한 팬텀 박스(phantom box)를 포함한다. 시뮬레이션을 토대로 제안된 공진기를 설계하여 제작하였다. 혈당 농도 수준변화를 3단계(0, 250, 500 mg/dL)에서 실험하였고, 반사계수($S_{11}$)가 측정되었다. 100 이상의 높은 Q 값을 갖는 공진기를 통해, 900 MHz 대역 부근에서 250 mg/dL의 농도 수준변화 대비 약 9 MHz의 주파수 천이가 관찰되어 혈당 센서에 적용 가능성을 입증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.454-459
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• 2007

본 논문에서는 비정질 $Al_2O_3$ 코아 재료를 응용한 단순 solenoid 형태의 소형 고성능 RF 칩 인덕터를 연구하였다. 인덕터 크기는 $0.86{\times}0.46{\times}0.45mm^3$이고, $27{\mu}m$ 직경의 Cu를 코일로 사용하였다. RF 칩 인덕터의 인덕턴스(L), 양호 인자(Q), 임피던스(Z), 커패시턴스(C)와 등가회로 파라미터 등의 주파수 특성은 RF impedance/Material Analyzer (HP16193A test fixture가 장착된 HP4291B)로 측정되었다. $9{\sim}12$회의 권선수를 가진 RF 칩 인덕터들의 인덕턴스 값은 $21{\sim}34nH$ 범위를 가진다. 이들의 자기공진주파수(SRF)는 $5.7{\sim}3.7GHz$ 영역을 나타낸다. 또한 자기공진주파수가 증가함에 따라 인덕턴스 값이 감소하는 경향을 보이고 있다. 인덕터의 SRF는 인덕턴스가 증가함에 따라 감소하며, Q의 값은 $900MHz{\sim}1.7GHz$ 주파수 범위에서 최대 $38{\sim}49$까지 얻어졌다.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제5B권4호
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• pp.366-373
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• 2005

This paper presents two new circuit topologies of the dc busline side active resonant snubber assisted voltage source high frequency link soft switching PWM full-bridge dc-dc power converters acceptable for either utility ac 200V-rms or ac 400V-rms input grid. These high frequency switching dc-dc converters proposed in this paper are composed of a typical voltage source-fed full-bridge PWM inverter, high frequency transformer with center tap, high frequency diode rectifier with inductor input filter and dc busline side series switches with the aid of a dc busline parallel capacitive lossless snubber. All the active switches in the full-bridge arms as well as dc busline snubber can achieve ZCS turn-on and ZVS turn-off transition commutation with the aid of a transformer leakage inductive component and consequently the total switching power losses can be effectively reduced. So that, a high switching frequency operation of IGBTs in the voltage source full bridge inverter can be actually designed more than about 20 kHz. It is confirmed that the more the switching frequency of full-bridge soft switching inverter increases, the more soft switching PWM dc-dc converter with a high frequency transformer link has remarkable advantages for its power conversion efficiency and power density implementations as compared with the conventional hard switching PWM inverter type dc-dc power converter. The effectiveness of these new dc-dc power converter topologies can be proved to be more suitable for low voltage and large current dc-dc power supply as arc welding equipment from a practical point of view.