Kim, Bongkeon;Jung, Minkyung;Kim, Jihwan;Suh, Junho;Doh, Yong-Joo
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제22권4호
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pp.10-13
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2020
High-quality superconducting coplanar waveguide (SCPW) resonators are crucial for developing superconducting quantum information devices and sensors. We designed quarter-wavelength SCPW resonators and fabricated the SCPW resonators using Nb thin film. The resonant characteristics were measured at T = 4.2 K, revealing the intrinsic quality factor and the coupling quality factor to be Qi = 4,784 and Qc = 17, 980, respectively. Our design and fabrication techniques would be very useful to develop a gate-tunable superconducting qubit based on the semiconductor nanostructures.
Kim, Younghoon;Kim, Kyoungyoum;Moon, Hee-Jong;Hyun, Kyung-Sook
Current Optics and Photonics
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제5권6호
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pp.730-737
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2021
Transmission spectra are measured from waveguide-coupled ring resonators fabricated with SiNx on SiO2. By using ring resonators with various radii and several index contrasts, the behavior of the quality factors is investigated. As the index contrast decreases, the dominant loss is from scattering for a large resonator, while that changes from scattering loss to bending loss for a small resonator. We verify that the quality factor can be drastically improved by reducing the index contrast in large ring resonators.
본 논문에서는 무선 전력 전송을 위한 다양한 스파이럴 구조의 영자 공진기들을 설계하였다. 메타 물질 전송 선로의 영차 공진은 무한 파장의 특징을 가지기 때문에 공진기의 크기에 상관없이 디자인이 가능한 장점을 가진다. 또한, 무선 전력 전송에서 고효율의 전송 효율을 얻기 위해서는 공진기의 Q-factor와 공진기간의 결합 계수가 커야 한다. 따라서 제안된 영차 공진기들은 영차 공진을 유도하기 위해 스파이럴 형태의 인덕터와 집중 캐패시터 소자를 사용하였고, parametric study와 R, L, C 회로 분석을 통해 높은 Q-factor를 얻기 위한 최적의 디자인을 찾고자 하였다. 최적화된 공진기들은 기존의 스파이럴 공진기와 모의 실험을 통해 비교되었으며, 최적화된 공진기들 중 제작된 공진기의 크기는 $20cm{\times}20cm{\times}8cm$($0.009{\lambda}_0{\times}0.009{\lambda}_0{\times}0.004{\lambda}_0$)이고, 13.56 MHz 대역의 주파수와 40 cm 거리에서 80 %의 전송 효율이 측정되었다.
액체 로켓엔진 연소기에서 음향감쇠에 미치는 음향 공명기의 이중 주파수 동조(bituning) 효과를, 선형 음향해석을 통해 조사하였다. 이중 주파수 동조된 공명기는, 두가지 주요한 음향파 진동 모드인 제1접선 방향(1T) 모드와 제1반경 방향(1R) 모드에 동조된다. 먼저, 단일 주파수 동조된 공명기의 음향감쇠 효과를 조사하였다. 감쇠 성능은, 1T 또는 1R 모드에 동조된 공명기 개수의 함수로서 감쇠인자에 의해 정량화되었다. 다음으로, 이중 주파수 동조된 공명기의 감쇠 특성을 조사하였다 수치해석 결과로부터, 1T와 1R 모드 각각에 동조될 적절한 공명기의 개수를 선정할 수 있다. 더 나아가, 모드 분할 현상에 의한 음향감쇠 효과의 저하를 줄이기 위해 이와 같은 이중 주파수 동조의 개념을 적용하였으며, 이를 통해 최적의 이중 동조 주파수를 찾을 수 있었다.
To investigate the effect of AIN c-axis orientation on the resonance performance of film bulk acoustic wave resonators, solidly mounted resonators with crybtallographically different AIN piezoelectric films were prepared by changing only the bottom electrode surface conditions. As increasing the degree of c-axis texturing, the effective electromechanical coupling coefficient ($\kappa$$\_$eff/)$^2$ in resonators increased gradually. The least 4 degree of full width at half maximum in an AIN(002) rocking curve, which corresponds to $\kappa$$^2$$\_$eff/ of above 5%, was measured to be necessary for band pass filter applications in wireless communication system. The longitudinal acoustic wave velocity of AIN films varied with the degree of c-axis texturing. The velocity of highly c-axis textured AIN film was extracted to be about 10200 n/s by mathematical analysis using Matlab.
A compact microstrip band-selective filter for ultra-wideband (UWB) radio system is proposed. The filter combines the traditional short-circuited stub highpass filter and coupled resonator bandstop filter on both sides of the mitered 50-ohm microstrip line. To realize the pseudo-highpass filtering characteristic over UWB frequency band (3.1 GHz to 10.6 GHz), a distributed highpass filter scheme is adopted. Three coupled resonators are utilized to obtain the band stop function at the desired frequency band. By meandering the coupled resonators, there is 29% reduction in footprint compared to the traditional bandstop filter using L-shaped resonators. The measured results show that the filter has a wide passband of 146.7 % (2.1 GHz to 10.15 GHz) with low insertion loss and the stop band of 7.42 % (5.32 GHz to 5.73 GHz) for 3-dB bandwidth. The measured group delay is less than 0.7 ns within the passband except the rejection band.
A bolt-clamped ultrasonic viscometer was designed and fabricated using a pair of ring-shaped piezoelectric ceramic resonators. For its compactness and low operation frequencies, simulation of piezoelectric resonators was carried out using an ATILA program. Ring-shaped resonators using $0.05Pb(Mn_{1/3}Sb_{2/3})O_3-0.95Pb(Zr_{0.475}Ti_{0.525})O_3$ ceramics were prepared by a conventional ceramic processing, which were then clamped with a pair of metal caps. The fabricated sensor module with a small volume of less than 1 $cm^3$ and an operation frequency as low as 26.5 kHz showed a good relationship between its quality factor and the viscosity of oil.
In this paper, a digital control strategy based on equivalent fundamental and odd harmonic resonators is proposed for single-phase DVRs. By using a delay block, which can be equivalent to a bank of resonators, it rejects the fundamental and odd harmonic disturbances effectively. The structure of the single closed-loop control system consists of a delay block, a proportional gain and a set of zero phase notch filters. The principle of the controller design is discussed in detail to ensure the stability of the system. Both the supply voltage and the load current feedforwards are used to improve the response speed and the ability to eliminate disturbances. The proposed controller is simple in terms of its structure and implementation. It has good performances in harmonic compensation and dynamic response. Experimental results from a 2kW DVR prototype confirm the validity of the design procedure and the effectiveness of the control strategy.
본 논문에서는 적층 Inter-digital 공진기를 이용한 LTCC 대역통과 여파기의 등가회로를 제안하고, 2.4 GHz 대역의 여파기 설계에 적용하였다. 본 논문의 LTCC 적층 칩 대역통과 여파기는 평면상에서는 Comb-line 구조이고 단면상에서는 Inter-digital 구조로 구성된다. Comb-line 구조와 Inter-digital 구조의 평행 결합선로의 등가회로를 본 논문의 여파기에 적용하여 여파기 전체의 등가회로를 구성하였다. 이 등가회로는 공진기 사이의 결합 구조가 다중의 결합 구조를 갖는다. 이를 하나의 결합 구조로 통합하여 인버터를 이용한 대역통과 여파기의 설계방법을 적용하였다. 2.4 GHz 대역에서 3단의 대역통과 여파기를 설계, 제작하였다.
본 논문에서는 비유전율 38을 갖는 유전체 공진기를 이용하여 S-Band 내 대역폭 20MHz를 갖는 대역통과 필터를 설계 및 제작하였다. 제작에 사용한 유전체 공진기는 $TE_{01{\delta}}$ 모드로 동작하며 중심이 관통된 링형이다. 대역통과 필터는 여섯 개의 유전체 공진기를 이용하여 6-Pole로 구성하였으며 비인접 결합을 통해 타원함수 응답을 구현하였다. 대역통과 필터는 대역폭 내에서 평균 0.97dB의 삽입손실과 25dB 이상의 반사손실을 나타내었다. 비인접 공진기 간의 결합특성으로 체비세프 응답 대역통과 필터에 비해 주파수 선택도를 더욱 향상시킬 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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