• 제목/요약/키워드: Spiral Inductor

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TDMB와 KPCS 대역을 지원하는 내장형 휴대폰 안테나의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Internal Mobile Antenna for TDMB and KPCS)

  • 박준한;이치우;양묘근;성원모
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.161-166
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    • 2009
  • 본 논문에서는 TDMB와 KPSC를 지원하는 내장형 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 서로 다른 유전율을 가지는 안테나가 결합된 형태이며, 휴대폰에 적합한 작은 사이즈($45{\times}8{\times}8\;mm$, 약 2.8 cc)를 갖는다. TMDB 안테나는 각 셀간의 전류 흐름을 최대화 시킨 맴돌이 구조로 설계되었으며, KPCS 안테나는 휴대폰에 많이 사용되는 PIFA 형태로 설계되었다. TMDB 안테나는 부족한 공진 길이를 보상하기 위해 100 nH 이상의 인덕터가 사용된다. 이때, 인덕터는 높은 주파수 신호를 차단함으로 TDMB에서의 KPCS 주파수 입력은 차단된다. 또한, KPCS 대역에서 TDMB 안테나의 방사부는 기생 소자로 동작하기 때문에 각 밴드 간의 격리도 특성이 우수하다. 제안된 안테나는 CST Microwave Studio를 이용하여 설계하였으며, 전자파 무방향실에서 특성을 측정하였다. 제안된 안테나는 TMDB 대역에서 $-6{\sim}-14\;dBi$의 이득을 가지며, KPCS 대역에서 $-3.5{\sim}-5\;dBi$의 이득을 갖는다.

FeZrBAg 자성막을 이용한 박막 인덕터의 임피던스 특성 (Characteristics of Thin-Film Inductors Using EeZrBAg Magnetic Thin Films)

  • 송재성;민복기;허정섭;김현식
    • 한국자기학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.250-255
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    • 2000
  • 본 연구에서는 double rectangular spiral형 공심 인덕터를 유사 LIGA공정으로, F $e_{86.7}$Z $r_{3.3}$ $B_{4}$A $g_{6}$ 자성막을 dc magnetron sputtering법으로 각각 제조한 후 인덕터의 구조를 변화시켜, 인덕터의 임피던스 특성에 미치는 자성막의 특성 인자에 대해 연구하였다. 공심 인덕터의 전류 방향과 자성 박막의 자화 용이축이 수직일 경우 인덕터의 인덕턴스가 향상되었고, 공심 인덕터와 F $e_{86.7}$Z $r_{3.3}$ $B_{4}$A $g_{6}$ 자성막 사이 절연막이 없는 경우 자성막의 자속 집속효과가 증가하여 절연막이 있는 경우보다 인덕턴스는 높고, 저항의 증가율이 높았으며, F $e_{86.7}$Z $r_{3.3}$ $B_{4}$A $g_{6}$ 자성막의 투자율이 높을수록 인덕터의 인덕턴스에 기여하는 부분이 증가하므로 인턱턴스는 향상되었다. 또한 인덕터의 주파수 특성은 공심 인덕터의 특성에 지배적인 영향을 받으므로 인덕터의 주파수 특성을 향상시키기 위해서는 자성막의 특성보다 공심 인덕터의 특성을 향상시키는 것이 바람직하다.키는 것이 바람직하다.

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무선 전력 전송용 High-Q 스파이럴 영차 공진기 (High-Q Spiral Zeroth-Order Resonators for Wireless Power Transmission)

  • 박병철;박재현;이정해
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.343-354
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    • 2012
  • 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.

집적화 인덕터 어레이의 고주파 특성에 관한 연구 (A Study on the RF Frequency of Integrated Inductors Array)

  • 김인성;민복기;송재성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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    • pp.912-915
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    • 2004
  • Inductors material utilized in the downsizing passive devices and Rf components requires the physical and electrical properties at given area such as inductors thickness reduction, inductance and q-factor increase, low leakage current and thermal stability. In this study, Spiral inductors on the $SiO_2/Si$(100) substrate were fabricated by the magnetron sputtering method. Cu thin film with the thickness of $2{\mu}m$ was deposited on the substrate. Also we fabricated square inductors through the wet chemical etching technique. The inductors are completely specified by the turn width and the spacing between spirals. Both the width and spacing between spirals were varied from 10 to $60{\mu}m$ and from 20 to $70{\mu}m$, respectively. Inductance and Q factor dependent on the RF frequency were investigated to analyze performance of inductor arrays

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Enhanced fT and fMAX SiGe BiCMOS Process and Wideband Power Efficient Medium Power Amplifier

  • Bae, Hyun-Cheol;Oh, Seung-Hyeub
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제8권3호
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    • pp.232-238
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    • 2008
  • In this paper, a wideband power efficient 2.2 GHz - 4.9 GHz Medium Power Amplifier (MPA), has been designed and fabricated using $0.8{\mu}m$ SiGe BiCMOS process technology. Passive elements such as parallel-branch spiral inductor, metal-insulator-metal (MIM) capacitor and three types of resistors are all integrated in this process. This MPA is a two stage amplifier with all matching components and bias circuits integrated on-chip. A P1dB of 17.7 dBm has been measured with a power gain of 8.7 dB at 3.4 GHz with a total current consumption of 30 mA from a 3 V supply voltage at $25^{\circ}C$. The measured 3 dB bandwidth is 2.7 GHz and the maximum Power Added Efficiency (PAE) is 41 %, which are very good results for a fully integrated Medium PA. The fabricated circuit occupies a die area of $1.7mm{\times}0.8mm$.

디지털/아날로그 입력을 통해 백게이트 튜닝을 이용한 2.4 ㎓ 전압 제어 발진기의 설계 (A 2.4 ㎓ Back-gate Tuned VCO with Digital/Analog Tuning Inputs)

  • 오범석;황영승;채용두;이대희;정웅
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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    • pp.32-36
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    • 2003
  • In this work, we have designed a fully integrated 2.4GHz LC-tuned voltage-controlled oscillator (VCO) with multiple tuning inputs for a 0.25-$\mu\textrm{m}$ standard CMOS process. The design of voltage-controlled oscillator is based on an LC-resonator with a spiral inductor of octagonal type and pMOS-varactors. Only two metal layer have been used in the designed inductor. The frequency tuning is achieved by using parallel pMOS transistors as varactors and back-gate tuned pMOS transistors in an active region. Coarse tuning is achieved by using 3-bit pMOS-varactors and fine tuning is performed by using back-gate tuned pMOS transistors in the active region. When 3-bit digital and analog inputs are applied to the designed circuits, voltage-controlled oscillator shows the tuning feature of frequency range between 2.3 GHz and 2.64 GHz. At the power supply voltage of 2.5 V, phase noise is -128dBc/Hz at 3MHz offset from the carrier. Total power dissipation is 7.5 mW.

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자성물질을 이용한 나선형 인덕터의 고주파 특성 분석 (Characterization and Analysis of Integrated RF Ferromagnetic Spiral Inductors)

  • 차승용;김경범;정영채;최윤석;조근휘;이재성;황성우;현응경;이성래
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 광주전남지부
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    • pp.109-111
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    • 2006
  • This paper presents characterization and analysis of integrated ferromagnetic inductors in RF regime. Two different materials (CoFe/NiFe) are used as ferromagnetic material. Systematic studies of the inductance (L), the Q-factor (Q) and the structure of the inductor have been performed.

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Fully Embedded 2.4GHz Compact Band Pass Filter into Multi-Layered Organic Packaging Substrate

  • Lee, Seung-J.;Lee, Duk-H.;Park, Jae-Y.
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.39-44
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    • 2008
  • In this paper, fully embedded 2.4GHz WLAN band pass filter (BPF) was investigated into a multi-layered organic packaging substrate using high Q spiral stacked inductors and high Dk MIM capacitors for low cost RF System on Package (SOP) applications. The proposed 2.4GHz WLAN BPF was designed by modifying chebyshev second order filter circuit topology. It was comprised of two parallel LC resonators for obtaining two transmission zeros. It was designed by using 2D circuit and 3D EM simulators for finding out optimal geometries and verifying their applicability. It exhibited an insertion loss of max -1.7dB and return loss of min -l7dB. The two transmission zeros were observed at 1.85 and 6.7GHz, respectively. In the low frequency band of $1.8GHz{\sim}1.9GHz$, the stop band suppression of min -23dB was achieved. In the high frequency band of $4.1GHz{\sim}5.4GHz$, the stop band suppression of min -l8dB was obtained. It was the first embedded and the smallest one of the filters formed into the organic packaging substrate. It has a size of $2.2{\times}1.8{\times}0.77mm^3$.

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A Micromachined Two-state Bandpass Filter using Series Inductors and MEMS Switches for WLAN Applications

  • Kim, Jong-Man;Lee, Sang-Hyo;Park, Jae-Hyoung;Kim, Jung-Mu;Baek, Chang-Wook;Kwon, Young-Woo;Kim, Yong-Kweon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제4권4호
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    • pp.300-306
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    • 2004
  • This paper reports a novel tunable bandpass filter using two-state switched inductor with direct-contact MEMS switches for wireless LAN applications. In our filter configuration, the switched inductor is implemented to obtain more stable and much larger frequency tuning ratio compared with variable capacitor-based tunable filter. The proposed tunable filter was fabricated using a micromachining technology and electrical performances of the fabricated filter were measured. The filter consists of spiral inductors, MIM capacitors and direct-contact type MEMS switches, and its frequency tunability is achieved by changing the inductance that is induced by ON/OFF actuations of the MEMS switches. The actuation voltage of the MEMS switches was measured of 58 V, and they showed the insertion loss of 0.1 dB and isolation of 26.3 dB at 2 GHz, respectively. The measured center frequencies of the fabricated filter were 2.55 GHz and 5.1 GHz, respectively. The passband insertion loss and 3-dB bandwidth were 4.2 dB and 22.5 % at 2.55 GHz, and 5.2 dB and 23.5 % at 5.1 GHz, respectively.

기판상의 인덕터를 이용한 박막 공진 여파기의 대역 외 저지특성 개선 연구 (A Study on the Out-of-Band Rejection Improvement of TFBAR Ladder Filter using On-Wafer Inductors)

  • 김종수;구명권;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.284-290
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    • 2004
  • 본 논문에서는 기판상의 인덕터가 박막공진 여파기의 성능에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 두 종류의 사다리형 박막공진 여파기를 설계 및 제작하였다. 여파기를 이루고 있는 박막공진기들의 압전물질은 AIN이고, 전극은 백금(Pt)으로 이루어졌으며 기판에 의한 오버모드(overmode) 현상을 제거하기 위하여 air-gap 형태로 제작되었다. 듀플렉서를 이루고 있는 송신용 여파기의 특성을 보이기 위해 4개의 직렬 공진기와 2개의 병렬 공진기로 이루어진 사다리형 4/2단 여파기가 제작되었으며, 수신용 여파기의 성능을 보이기 위해서는 3/4단으로 제작되었다. 여파기의 성능을 개선하기 위해 사용된 기판상의 인덕터들은 2 ㎓ 대역에서 약 5∼9 정도의 Q값 특성을 보였으며, 인덕터가 연결된 여파기는 연결되지 않은 경우에 비해 약 10∼12 ㏈ 정도의 개선된 대역외 저지특성을 보였다.