• 제목/요약/키워드: Waveguide Transition

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5세대 이동통신 백홀용 공간 결합 전력 증폭기에 관한 연구 (A Study on Spatial Combining power Amplifiers for Backhaul of 5G cellular systems)

  • 기현철
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.21-26
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    • 2016
  • 본 논문에서는 5세대 이동통신 시스템의 백홀에 적용하기 위한 60GHz 세계적 비면허 대역(56-64GHz)에서 동작하는 공간 결합 전력 증폭기의 새로운 구조를 제안하였다. 제안한 구조는 변환기의 구조가 콤팩트하여 도파관의 단면의 크기가 수mm ${\times}$ 수mm 정도로 매우 작아지는 밀리미터파 주파수 대역에서 앤티포달 핀라인 변환기를 구현하기에 적합하고, 접지면이 바디메탈에 접촉될 수 있어 효율적인 방열 특성을 갖는다. 한편, HFSS 시뮬레이션 결과 기존 구조에 비해 반사손실은 1.27dB 만큼 개선되었고 삽입손실은 -1.65dB로 거의 같은 특성을 보여 이러한 장점에도 불구하고 성능의 저하는 없음을 알 수 있었다.

두 개의 경사진 금속봉을 가진 구형 도파관과 동축 선로의 접합부의 산란 특성 (The Scattering Performance of a Junction of Rectangular Waveguide to Coaxial Line with Two Skewed Conducting Posts)

  • 이상호;신철재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.351-358
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    • 2002
  • 본 논문에서는 구형 도파관내에 경사진 두 금속봉을 근사화한 구조에 모드 매칭법과 일반 산란계수법을 적용하여 이들의 경사 각도에 따른 상호 작용에 의한 산란 특성을 구할 수 있었다. 여기서 경사진 두 금속봉 구조에 모드 매칭법을 적용하기 위하여 적당한 개수의 모드를 택하여 경사각도에 대한 산란특성을 구하였다. 그리고, 이들의 경사진 두 금속봉의 계산 과정을 도파관과 동축선로의 접합부에 적용하여서 산란 특성을 얻을 수 있었다. 이런 결과에 따라서 경사 각도가 50$^{\circ}$ 일 경우에 동축 선로와 도파관 출력 포트로의 전달 특성이 3 ㏈가 되는 것을 알 수 있었다. 그리고, 입력단의 반사 손실은 경사 각도에 따라서 선형적으로 감소하는 특성을 얻을 수 있었다.

10 GHz 대역 기판 집적 도파관 대역 통과 여파기의 EM 시뮬레이션을 이용한 설계 및 제작 (Design and Fabrication of 10 GHz Substrate Integrated Waveguide Band Pass Filter Based on EM Simulation)

  • 이원희;오현석;정해창;염경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.99-109
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    • 2010
  • 기판 집적 도파관(substrate integrated waveguide)은 높은 Q와 타 소자와 집적 가능성 때문에 최근 연구가 활발하다. 그러나 이의 특성은 기존 도파관 달리 해석적인 형태로 특성화되지 않아, 과거의 여파기 설계 방법으로는 정확한 설계를 하기가 어렵다. 본 논문에서는 최근 제시된 EM(Electro-Magnetic) 시뮬레이션을 기반으로 한 대역통과 여파기 설계 방법으로 10 GHz에서 10%의 대역폭을 갖는 3단 기판 집적 도파관 대역 통과 여파기를 3D EM simulator HFSS를 이용하여 설계하였다. 이 때 기판 집적 도파관은 마이크로스트립과 천이(transition)를 필요로 하는데, 여기서 기존 제안된 CPW(Coplanar Waveguide)대 SIW 천이 구조를 변형하여 적용하였다. 제안된 천이 구조는 천이 길이가 짧고 상용의 test fixture를 사용하여 TRL 측정이 가능하게 되어 있다. 제안된 2가지 천이 구조에 대하여 여파기를 제작하였으며, 제작된 여파기는 예상한대로 중심 주파수 10 GHz에서 10%의 대역폭약 12 dB 반사 손실, 0.8 dB 삽입 손실의 특성을 보였다.

짧은 천이길이를 갖는 Ku-대역 감소단축도파관 대 마이크로스트립 모드 변환기 (A Ku-Band Reduced Height Waveguide to Microstrip Mode Converter with a Short Transition Length)

  • 오현석;염경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1435-1444
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    • 2008
  • 본 논문에서는 짧은 천이길이를 갖는 감소단축도파관(redured-height waveguide) 대 마이크로스트립 모드 변환기(mode converter)를 설계하였다. 모드 변환기는 E-평면 프로브를 이용한 모드 변환기와 변형된 임피던스 변환기로 구성되어진다. E-평면 프로브를 이용한 모드 변환기는 50 ohm 릿지(ridge) 도파관의 릿지 상단에 단락된 프로브를 이용하여 설계하였다. 이 모드 변환기에 이용된 50 ohm 릿지 도파관과 감소단축도파관을 연결하기 위해 변형된 임피던스 변환기를 설계하였다. 이와 같이 구성된 전체 모드 변환기의 대역을 넓히기 위해, 두 구조의 결합도를 조정하였다. 저손실 및 Ku-대역 전체에서 동작하도록 구조를 최적화한 후 모드 변환기를 제작하였다 제작된 2개의 모드 변환기를 직접 연결(thru)한 S-파라미터와 모드 변환기 사이에 라인(line) 도파관을 삽입한 후 S-파라미터를 측정하였다. 측정된 2개의 S-파라미터를 이용하여 단일 모드 변환기의 성능을 추출하였다. 이렇게 추출된 모드 변환기의 성능은 커텍터 손실을 포함하고 있어, 커백터 손실을 측정하여 보상하였다. 모드변환기는 직각구조로 7.2 mm의 천이길이를 가지며, 중심 주파수에서 0.12 dB 삽입 손실과 Ku 전대역에서 10dB 이상의 반사 손실을 갖는 우수한 특성을 보였다.

38 GHz 하이브리드 전력증폭기 모듈 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of 38 GHz Hybrid Power Amplifier Module)

  • 윤양훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권10B호
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    • pp.1701-1706
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    • 2000
  • 본 연구에서 GaAs pHEMT와 도파관-마이크로스트립 변환구조를 이용하여 38 GHz 대역 하이브리드 전력증폭기 모듈이 개발되었다. 10 mil duroid 기판이 전력증폭가와 도파관-마이크로스트립 변환구조 제작에 사용되었다. 제작된 도파관-마이크로스트립 변환구조는 32 - 40 GHz 대역까지 약 I dB 삽입손실(back to back)의 측정 결과를 보였다. 전력증폭기 모듈의 측정 결과, 36.8 - 38.5 GHz에서 대략 출력 전력 29 dBm(P1.5 dB), 전력 이득은 7.2 dB, PAE 는 11.2 % 였다.

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A Broadband Half-Mode Substrate Integrated Waveguide Quadrature Wilkinson Power Divider Using Composite Right/Left-Handed Transmission Line

  • Eom, Dong-Sik;Lee, Hai-Young
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제17권1호
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    • pp.9-13
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    • 2017
  • In this work, a broadband composite right/left-handed (CRLH) half-mode substrate integrated waveguide (HMSIW) quadrature Wilkinson power divider is proposed. The proposed CRLH-HMSIW quadrature power divider includes a microstrip Wilkinson power divider on the transition structure between the microstrip and HMSIW, and two thru transmission lines for the HMSIW and the CRLH-HMSIW. The measured amplitude, phase difference and isolation between the two output ports of the proposed structure have 1 dB, ${\pm}5^{\circ}$ and less than -15 dB in a wide frequency range of 4.1-6.68 GHz with 47.9% bandwidth, respectively.

도파관-마이크로스트립간의 트랜지션 설계

  • 이문수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.722-728
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    • 1990
  • U-대역 MMIC 전력증폭기 특성 측정에 사용될 도파관-마이크로스트립간의 트랩지션을 설계 제작하였다. 광대역 정합특성을 얻기 위해 릿지 도파관을 사용한 ${\lambda}$/4 Tchebyscheff 임피던스 변환기를 트랜지션 임피던스 변환부에 적용하였다. 설계된 Transition은 Supper-Compact을 사용하여 40GHZ-48GHZ 대역에서 Su이 -28dB 이하가 되도록 최적설계하였다. 40GHZ-47GHZ 범위에서 측정된 Transition Insertion Loss는 약 0.3dB Return Loss는 25dB 로 나타났다.

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밀리미터파 SoP 응용을 위해 광대역 수직천이를 집적한 초소형 LTCC 팻치안테나 (Compact LTCC Patch Antenna Integrating a Wideband Vertical Transition for millimeter-wave SoP Applications)

  • 이영철
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.19-24
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    • 2014
  • In this work, a compact patch antenna based on a low temperature cofired ceramic (LTCC) has been presented for V-band system-on-package (SoP) applications. In order to integrate it with transceiver block, a waveguide (W/G) to embedded microstrip line (eMSL) vertical transition was designed using slot-fed double stacked patch antennas for easy assembly and wide bandwidth. The $2{\times}2$ patch antenna integrating the transition was designed and fabricated in the 5-layer LTCC dielectrics. The whole size of the fabricated antenna including the $2{\times}2$ patches, transition and W/G was $20{\times}24{\times}5.39mm^3$. The fabricated antenna has achieved a 10 dB impedance bandwidth of 2.45 GHz from 61 to 63.45 GHz.

광섬유 수동정렬을 위한 단일 모드 대형 코어 폴리머 광도파로 (Large core polymeric single mode waveguide for passive fiber alignment)

  • 조수홍;백유진;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.79-84
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    • 2005
  • 정력 오차 허용 범위를 증가 시켜서 효과적인 수동정렬이 가능토록 하기 위한 단일 모드 대형 코어 폴리머 광도파로를 구현하였다. 대형 코어 광도파로는 TEC(thermally expanded core) 광섬유의 모드와 일치하는 큰 도파모드를 가진다. 이로 인해 광섬유와 도파로의 정렬오차로 인한 모드 결합 손실을 줄일 수 있게 된다. 코어와 클래딩의 굴절률 차이가 5 ${\times}$ $10^{-4}$ 인 폴리머 재료를 이용하여 25 ${\times}$ 25 $\mu\textrm{m}$$^2$ 크기의 정사각형 광도파로를 제작하였으며 도파모드 관측결과 단일모드로 동작함을 확인하였다. 이와 같이 두꺼운 형태의 광도파로 구조 제작을 위하여 자외선 경화를 이용한 인젝션 몰딩(injection molding) 공정을 사용하였다. 제작된 광도파로 소자를 TEC 광섬유와 정렬연결을 할 때 정렬오차가 4.5 $\mu\textrm{m}$ 까지 증가하더라도 삽입손실 증가는 0.5 dB 이하고 유지됨을 확인하였다.

폴리머 테이퍼링 도파로 영역이 있는 저 손실 플라스틱 광섬유 커플러 (Low Loss Plastic Optical Fiber Coupler Incorporating a Polymer Tapering Waveguide Region)

  • 김광택;민성환;윤중현
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.867-871
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    • 2012
  • 본 논문에서는 폴리머 테이퍼링 도파로 영역을 포함하는 $1{\times}4$ 형태의 플라스틱 광섬유 커플러를 제안하고 구현하였다. 플라스틱 광섬유와 폴리머 사각 도파로의 접속면에서 광 누설 손실을 줄이기 위해 단면이 원형에서 구형으로 천천히 바뀐 플라스틱 광섬유를 도입하였다. 실리콘 고무로 만들어진 주형을 이용하여 소자를 제작하였다. 제작된 소자는 1.33 dB의 삽입손실과 2.2 dB의 평탄도를 보였다.