• 한국전자파학회논문지
• /
• 제11권7호
• /
• pp.1218-1224
• /
• 2000

본 논문에서는 half-height W/C(Waveguide)를 이용하여 Ka-band 대역의 위성통신용 전력합성기를 설계하였다. 낮은 삽입 손실과 포트간 아이솔레션 특성이 좋은 방향성 겨랗ㅂ기를 위성 통신용 전력합성기로서 채택하였다. half-height W/C를 이용하여 설계된 전력합성기는 full-height W/G를 사용하여 설계된 전력삽성기에 비하여 작은 부피와 무게를 가지기 때문에 크기와 무게면에서 많은 이점을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 FDTD(Finite-Difference Time-Domain)를 이용하여 half-height W/G 전력 합성기를 분석하고 설계 하였으며 full-height W/G로 구성된 전력 증폭기와 성능을 비교하였다. 또한 최적의 차수로 설계된 half-height 전력합성기를 제작하여 측정하였다. 설계된 half-height 전력합성기는 Ka-band 위성 통신용 대역(20.255~21.255 GHz)에서 삽입손실 0.3dB 이하, 반사손실 20 dB 이상, 포트간 분리도 20 dB 이상, 출력 포트간 위상차가 5$^{\circ}$ 이내의 특성을 만족하도록 설계되었다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.79-86
• /
• 2011

본 논문에서는 S-대역에서 동작하는 동축선로 도파관 형태의 공간 결합기 구조를 제안하였다. 제안된 결합기는 동축 선로 도파관, 임피던스 변환기, 핀라인-마이크로스트립 변환기로 구성되어 있다. 동축선로 도파관은 구형 도파관과는 달리 균일한 전자기장 분포를 얻을 수가 있기 때문에 전력을 균일하게 공급할 수 있는 장점을 가진다. 핀라인-마이크로스트립 변환기는 Antipodal 안테나를 이용하여 설계 하였으며, 소반사(small reflection) 이론을 적용하여 낮은 반사계수를 얻었다. Back-to-back으로 연결된 공간 결합기를 측정한 결과 최대 95%의 결합 효율을 얻었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.35-42
• /
• 2022

본 논문에서는 SSPA(Solid state amplifier) 의 핵심 모듈인 결합기의 효율 및 격리 특성을 높이는 방법에 대해 연구하였다. 구체적으로 도파관 결합기에서 공용 포트와 격리 포트 정합을 이루어 격리도를 확보 하였다. 정합을 위한 매칭 구조는 원형 디스크 형태로 도파관 결합기 내부에서 음각으로 가공하게 된다. 구조는 매우 단순하여 안정적인 성능 확보가 가능하다. 그리고 이러한 구조는 이전 연구 대비 60배 이상의 높은 임계전력 성능을 보여 고출력에 적합함을 확인하였다. 그리고 1단의 T-junction과 2, 3단의 MagicT 결합기를 조합하여 소형화를 이루고, 삽입손실을 줄여 결합 효율을 최적화 하였다. 제작된 도파관 결합기는 16dB 이상의 격리도와 86.2% 의 결합 효율을 얻었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.19-26
• /
• 2021

본 논문에서는 고출력 저손실의 도파관 공간결합 구조를 제안하였다. 제안하는 공간결합구조는 각 포트의 중심에서 원형 도파관을 통해 결합하는 방식으로 구현 하였다. 특히 도파관의 모드 중 전송 선로 손실이 가장 적은 TE01모드를 이용하여 저 손실을 구현하고, 새로운 모드 변환 방식을 적용하여 소형화를 이루었다. 또한 전계 분석을 통해 새로운 모드 변환 구조의 절연 파괴 전압을 계산하여 고출력에 적합함을 확인하였다. 최종 8-way 도파관 공간 결합기를 설계, 제작하여 삽입 손실은 0.4dB 이하 결합효율 97% 이상의 결과를 얻어 평면 결합 방식 대비 전기적 성능이 매우 우수함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.335-342
• /
• 2012

저항성 격막을 이용하여 높은 격리도 특성의 Ka-대역 WR-28 도파관 전력합성기를 설계 및 제작하였다. 개발된 도파관 전력합성기는 E-plane T-junction에 슬릿을 만들어 TaN 박막 공정으로 제작된 저항성 격막을 도파관에 결합한 구조이다. 제작된 도파관 전력합성기는 -20 dB 이하의 입출력 임피던스 정합 특성을 보였으며, 0.1 dB 이하의 삽입 손실 특성을 보였다. 또한, 격리도 특성은 거의 전 대역에서 20 dB 이상의 값을 보였으며, 37 GHz 이하에서는 25 dB 이상의 특성을 보여주었다. 입력 포트 상호간의 크기 및 위상 불균형은 각각 0.1 dB와 2.5도 이하의 우수한 특성이 측정되었다.

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

• 한국통신학회논문지
• /
• 제27권5C호
• /
• pp.506-511
• /
• 2002

본 논문에서는 널리 알려진 슬롯 라인-마이크로스트립 변환을 이용하여 Ka-band에서 동작하는 도파관 형태의 전력 결합기를 제안하였다. 입력이 구형 도파관이고 출력이 마이크로스트립인 전력 분배기는 구형 도파관-슬롯라인 변환, 슬롯라인-마이크로스트립 변환, 그리고, 임피던스 정합회로 등으로 구성되어 있다. 2-way 전력 결합기는 두개의 슬롯라인-마이크로스트립 변환을, 4-way는 2-way 전력 결합기 2개와 sloltline tee junction을 이용하여 개발되었다. 3차원 유한 요소법을 이용하여 제안된 구조를 수치 해석하여 최적의 특성이 나오도록 설계하였고, 손실이 작은 수정 기판을 사용하여 제작하였다. Back-to-back으로 연결된 전력 결합기를 측정한 결과, 공진 주파수를 제외하면, 2-way 전력 분배기는 25.7∼29.8 GHz에서 삽입손실은 1.0 dB 이하, 반사손실은 15 dB 이상이었고, 4-way의 경우는 26∼28.2GHz에서 삽입손실이 1.0 dB 이하, 반사손실이 15 dB 이상의 우수한 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국광학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.105-110
• /
• 2020

다중 모드 도파로에서 두 모드 간섭(TMI)에 기반한 소형 빔 합파기가 제안되었으며, 그 가능성을 삼차원 BPM (beam propagation method) 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 다중 모드 도파로와 접할 때, 입력 도파로들은 약 1 ㎛ 정도 분리되어 있기 때문에 제작 공정 후의 도파 구조 패턴의 재현성이 우수하다. 적색, 녹색 및 청색 입력 포트에서 출력 포트로의 파워 전달은 각각 93.5%, 94% 및 93%로 계산되었다. 각 색상의 파장 편차가 10 nm인 경우, 투과율은 90%보다 크게 유지되었고, 도파로 폭의 편차가 40 nm 정도일 때, 85% 이상의 파워 전달을 유지함을 알 수 있다. 또한, 제안된 합파기는 편광의존성이 거의 없으며, 0.02 × 4 ㎟ 정도의 크기로 작게 구현될 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.397-403
• /
• 2008

본 논문에서는 점 대 점 통신망으로 수요가 증가하고 있는 60 GHz 대역 무선 통신 장비의 주요 부품인 혼합기를 non-radiative dielectric 도파관으로 구현하였다. Non-radiative dielectric 도파관 혼합기의 제작에 있어서 가장 어려웠던 것이 유전체 선로 결합기의 구현이었는데, 유전체 선로를 정해진 곡율로 형상화하는 것과 정확한 간격으로 위치시키는 것이 쉽지 않기 때문이다. 이 때문에 유전체 선로 결합기를 갖는 혼합기의 경우 일정한 성능을 갖도록 제작하는 것이 매우 힘들었다. 본 논문에서는 유전체 선로 결합기를 도파관 방향성 결합기로 대체하여 가공을 통해 제작이 가능케 함으로써 결합기가 일정한 특성을 갖도록 하였다. 그 결과로 혼합기의 생산성이 획기적으로 개선되었다. 본 논문을 통해 구현된 혼합기의 설계 주파수는 RF 및 LO는 $57{\sim}64\;GHz$이고, IF는 $DC{\sim}2\;GHz$인데, LO가 10 dBm, 60 GHz인 조건에서 $60{\sim}62\;GHz$의 RF 입력에 대한 하향 변환 손실은 $10{\pm}1\;dB$로 측정되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.35-42
• /
• 2021

초고주파 대역에서 TWTA(Traveling Wave Tube Amplifier)를 대체하기 위한 증폭기 연구가 활발히 이루어지고 있다. 반도체형 소자를 결합하여 높은 출력을 얻는 SSPA(Solid State Power Amplifier)의 경우 상대적으로 낮은 단일 소자의 출력으로 요구 출력을 충족하기 위해서는 저손실, 고효율의 결합 기술이 필요하다. 본 논문을 통해 8-way 도파관 결합기를 설계, 제작하여 20dB 이상의 반사 손실과 85% 이상의 결합 효율을 확인하였다. 전계 분석을 통해 결합기 내부의 임계 전력을 계산하여 안정적인 Power Rating을 확보하였고 전력 모니터링을 위한 커플러를 내장하여 소형화 및 경량화를 이루었다.