• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.54-59
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• 2006

본 논문에서는 집적 광학 광도파로 소자 기술을 적용하여 생화학 물질의 성분을 정밀하게 측정 가능한 광소자로서 폴리머 광도파로와 브래그 격자를 이용하는 구조를 최초로 제안하였다. 유효굴절률법과 전송행렬법을 이용하여 최적의 감도를 가지는 브래그 격자 광도파로를 설계하였으며 코아와 하부 클래딩의 굴절률이 각각 1.540, 1.430인 폴리머를 이용하여 코아 두께가 $3{\mu}m$ 인 구조의 반전립 광도파로를 제작하였다. 코아 층까지 완성된 도파로 위에 레이저 빔 간섭계와 플라즈마 에칭을 이용하여 격자를 형성한 뒤 격자표면에 20 nm 두께의 Au층을 증착하고 칼릭사린(calixarene) 단분자층을 만들어 바이오센서를 제작하였다. 제작된 광센서를 이용하여 PBS(phosphate bufferedsaline) 용액에 함유된 $K^+$의 농도에 따라 브래그 반사픽이 단파장으로 이동하는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.145-155
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• 2023

도파관과 매칭구조를 이용하여 X-band에서 고효율 결합특성을 갖는 방사형 결합기를 설계 및 제작하였다. 특히 소형으로 제작하기 위해서 도파관 하나에 포트를 2개 매칭할 수 있는 이중 도파관-동축 변환 구조를 적용하였다. 이러한 구조를 적용하면 일반적인 동축-도파관 방사형 결합기보다 소형 제작이 가능해진다. X-band 대역인 9.2-10GHz 에서 측정결과 반사손실 -18.408dB 이하, 출력삽입손실 0.206dB 이하의 결과값을 얻었고 또한 출력결합효율은 95.37% 이상의 높은 값을 얻을 수 있었다. 향후 밀리미터파 대역에서 고출력 송신기용 결합부에 활용 가능할 것으로 기대된다. 특히 크기와 무게를 줄임으로서 활용범위가 더 늘어날 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.836-844
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• 2006

본 논문에서는 근역장 측정에 사용되는 이중 리지드 도파관 구조 광대 역 프로브를 설계 및 제작하였다. 광대역 임피던스 정합을 위해 구형 도파관 내에 지수함수 테이퍼 리지를 삽입시킨 구조를 이용하여 구현하였다. 프로브는 $VSWR\leq2.2$를 기준으로 하한 주파수 8.2 GHz에서 상한 주파수 18 GHz까지 2.2:1의 대 역비를 갖는 광대역 특성을 보였으며 대역폭 내에 왜곡 없는 안정된 복사 패턴을 가지면서 4.5 dBi 이상의 이득을 가졌다. 설계한 광대역 프로브를 이용하여 근역장 측정 시스템을 적용하여 정확한 측정 결과를 얻을 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권2호
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• pp.92-100
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• 2002

본 논문은 차량 탑재형 DBS 수신 시스템에 적용하기 위하여 Galerkin 모멘트법을 이용한 유도성 벽을 가진 16 포트 급전 도파관 어레이에 대해 기술하고 있다. 먼저, π분기 한 단의 전자계 해석 및 설계의 타당성을 입증하기 위해, π분기 한 단을 DBS 밴드에서 설계 ·제작하였다. π분기 한 단에 대한 측정결과는 이론치와는 잘 일치하였다. 이 설계법을 토대로 WR-90 표준 도파관을 이용한 어레이 설계를 행하였다. 그러나 WR-90 표준 도파관의 경우, π분기 한 단의 폭이 관내파장보다 커져서 8 포트 어레이에 대해 2.3 dB의 진폭차와 62도의 위상차를 보였으며 반사손실 -20 dB 이하의 대역폭도 약 220 ㎒ DBS의 대역폭을 만족시키지 못했다. 이를 해결하기 위하여 π분기 한 단의 폭이 관내파장과 같은 크기를 갖도록 하는 설계법을 제안하였다. 이 설계법에 의해 8 포트 어레이의 경우, 진폭차를 1 dB 이내로, 위상차를 13도 이내로 줄일 수 있었으며, 대역폭도 700 ㎒로 광대역화 할 수 있었다. 또한 16 포트 도파관 어레이의 크기를 WR-90 표준 도파관 어레이에 비해 약 10 cm 정도 줄이는 효과를 얻었다. 제작한 16 포트 급전 도파관 어레이를 이용하여 안테나의 이득을 측정한 결과, DBS 대역에서 24 dBi 이상의 고이득을 실현할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.107-113
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• 2008

본 논문에서는 차단 영역 도파로로 구현된 협소한 형태의 H-plane slot을 이용하여 다수의 감쇄극을 가지는 반파장 partial H-plane filter를 제안하였다. 협소한 형태의 H-plane slot은 대역 통과 필터의 어드미턴스 인버터 역할을 하는 동시에 특정 주파수에서 공진을 발생시킨다. 따라서 제안된 필터는 어떠한 부가적인 coupling이나 추가적인 구조의 변형 없이 저지 대역에서 감쇄극을 가지는 간단한 구조로 구현되고, 감쇄극 수는 인가되는 slot의 수만큼 발생된다. 제안된 필터는 일반적인 도파로의 1/4의 단면적을 가지는 partial H-plane waveguide로 설계되므로 소형화에 유리하다 저지 대역에서 각각 4개와 5개의 감쇄극을 갖는 3단과 4단 반파장 대역 통과 필터를 H-band에서 설계하여, 이론적 주파수 응답 특성이 실험적 응답 특성과 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권8A호
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• pp.620-625
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• 2003

본 논문에서는 접힌 스텝 임피던스 공진기(SIR)를 사용한 CPW 대역통과 여파기를 제안하였다. 한쪽 끝이 접지된 접힌 스텝 임피던스 공진기의 길이는 coplanar waveguide의 동일 평면상 접지면을 이용하면 λ/8까지 줄일 수 있다. 이것은 일반적인 λ/4 스텝 임피던스 공진기를 사용한 대역 통과 여파기와 비교하여 크기를 거의 반으로 줄일 수 있다. 본 논문에서는 제안된 여파기의 등가회로를 유도하고 이를 이용하여 중심주파수 f$_{0}$=5GHz이고 대역폭이 3%인 대역통과 여파기를 설계 및 제작하였다. 제작된 4 폴 대역통과 여파기에 대한 측정치가 IE3D의 시뮬레이션 결과 및 등가회로로 계산된 결과와 잘 일치하였다. 제작된 대역통과 여파기는 하모닉 주파수가 2.5f$_{0}$에서 발생하는 좋은 스퓨리어스 특성을 가진다. 제안된 접힌 스텝 임피던스 공진기를 이용한 대역 통과 여파기는 MMIC 및 고온 초전도체 여파기 등에 응용될 수 있다.다.

• 센서학회지
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• 제6권3호
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• pp.214-220
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• 1997

본 연구에서는 생화학 물질을 정량적으로 분석하기 위하여 소산장(Evanescent field) 흡수를 이용한 박막 광도파로형 칼륨이온센서를 제작하였다. 도파로는 Pyrex glass($26{\times}19{\times}1mm$, $n_{1}=1.485$ at 514nm, Ar laer ; Coherent 사 M532) 기판위에 RF sputtering법으로 Coming-7059 glass($n_{2}=1.588$, at 514nm, Ar laer ; Coherent사 M532) 2 종류의 박막 광도파로를 형성하였으며, 그 두께는 프리즘 결합법으로 측정한 결과 각각 $T_{1}=1.04{\mu}m$ 와 $T_{2}=1.41{\mu}m$ 였다. 칼륨이온 선택성의 이온감지막은 변색성 이온감응물질인 ETH 5294와 중성이온감응물질인 valinomycin을 poly(vinyl chloride-co-vinyl acetate-co-vinyl alcohol) ( 91 : 3 : 6 ) 공중합체 막내에 포괄법으로 고정화한 후 도파로 위에 스핀코팅법으로 제조하였다. 그리고, 센서의 특성을 평가하기 위해 감지막의 작용길이, 도파로의 두께 및 변색성 이온감응물질의 조성비 변화에 따른 감도 의존성을 조사하였다. 본 센서는 약 $1{\times}10^{-6}M\;{\sim}1.0\;M$의 넓은 측정범위를 가지며, 90%의 응답시간은 약 1분 이내의 빠른 응답특성을 나타내었다. 또한 분광분석법에 의한 투과광도법 및 광섬유를 이용한 optode형 센서를 제작하여 본 센서와 그 특성을 비교한 결과, 본 센서의 우수성을 알 수 있었다. 따라서 본 센서는 생화학 및 의용, 환경감시 분야 등에 응용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국광학회지
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• 제3권4호
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• pp.258-265
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• 1992

저압화학기상증착법으로 Si 기판에 $P_{2}O_{5}-SiO_{2}$ 광도파박막계를 제작하였다. 제작된 박막의 광도파손실율은 1.65dB/cm이었으나 $1100^{\circ}C$에서 열처리한 뒤에는 0.1dB/cm 이하로 크게 감소하였다. 레이저 노광법과 활성이온식각법으로 광도파로를 제작하여 $1100^{\circ}C$에서 열처리하였다. 열처리 결과 도파로 코어의 모양은 사각형에서 반원형으로 바뀌었으며 0.6328$\mu$m에서 0.03dB/cm 그리고 1.53$\mu$m에서 0.04dB/cm의 낮은 도파손실율을 나타내었다. 도파로의 도파손실율이 감소하는 이유로는 고온 열처리과정에서 첫째 박막조직과 결합하여 광흡수를 일으키는 수소가 확산 방출되고 둘째 광산란을 일으키는 도파로의 거친 계면 및 박막조직이 재형성되며, 셋째 식각법으로 도파로를 만들때 생기는 도파로 코어의 거친 계면이 매끄럽게되어 도파광의 산란손실이 중어들기 때문으로 생각된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.73-80
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• 2004

본 논문에서는 기존의 도파관 필터, 즉 내부가 공기로 채워진 밀리미터파 도파관 필터를 기본적인 도파관 변수 계산치로부터 일반 PCB 기판상에 구현하는 방법을 소개한다. 이를 위해서는 기존 도파관 필터의 구조에서 수직으로 배치된 모든 도체구조를(접지용 도체벽, 신호제어용 도체판) via를 사용해 대체해야 한다. 이를 위해 side wall과 도파관 내부 폴들을 via의 연속적인 나열과 via지름 크기의 조절을 통해 구현한다. 이를 통해 얻을 수 있는 장점은 사용될 기판 유전율의 제곱근에 비례하여 전체 크기가 x, y, z축으로 축소되며 특히 z축으로는 더 큰 축소가 가능하다. 또한 기존의 규모가 큰 금속성 도파관 필터를 제작할 필요없이 PCB상에 대량의 제작이 용이하기 때문에 훨씬 저렴하게 제작할 수 있다. 마지막으로 모듈의 소형화를 위해 요즘 한창 각광받는 LTCC 공정과 같은 다층기판 제작시 한층을 사용해 제작될 수 있다는 점에서 유리하다. 이 새로운 도파관 필터를 평가하기 위해 40 GHz 대역에서 2.5 %의 대역폭을 가지는 3차 chebyshev 대역통과필터가 사용되었으며 이에 사용된 PCB 기판은 유전율이 2.2이고 두께가 10 mil인 RT/duroid 5880이다. 설계 후 측정 결과 전체 입/출력단에서 삽입 손실이 2 ㏈ 정도이며 반사손실이 -30 ㏈ 이하의 우수한 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.892-899
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• 2013

본 논문에서는 (서브)밀리미터파 대역에서 산란 계수 정밀 측정이 어려운 요인 및 보다 정확한 측정을 하기 위한 방안을 기술하였으며, G-band(140~220 GHz)에서의 측정 사례를 제시하였다. 우선 마이크로파 대역과 (서브)밀리미터파 대역에서 사용되는 산란 계수 측정시스템(벡터회로망 분석기)의 동작 원리에 대한 차이점을 파악하고, (서브)밀리미터파 대역 산란 계수 측정시스템을 보다 잘 운영하기 위한 방안을 기술하였다. 그리고 더 좋은 도파관 전송 특성 및 연결 반복도를 얻기 위한 방안과 반사 계수 크기가 작은 피측정기를 정밀 측정하기 위한 방안을 기술하였다.