• 제목/요약/키워드: Waveguide-to-Microstrip Transition

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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.

고출력, 고이득 Ka-band 하이브리드 전력증폭기 모듈 개발에 관한 연구 (A Study on the development of high gain and high power Ka-band hybrid power amplifier module)

  • 이상효;김홍득;정진호;권영우
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권11호
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    • pp.49-54
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    • 2001
  • GaAs pHEMT와 도파관-마이크로스트립 변환구조를 이용하여 고출력, 고이득 특성을 갖는 Ka-band 하이브리드 전력증폭기 모듈을 개발하였다. 본 전력증폭기는 10 mil 두께의 duroid 기판을 이용한 마이크로스트립 라인과 도파관 마이크로스트립 변환구조로 이루어져 있다. 제작된 도파관-마이크로스트립 변환구조는 32 40 GHz 대역까지 약 1 dB의 삽입손실(back to back)을 보인다. 전력증폭기 모듈의 측정 결과, 36.1 - 37.1 GHz에서 1W 이상의 출력 전력, 23dB 이상의 전력 이득을 보이며 36.5GHz에서 31dBm의 출력전력, 24dB의 전력 이득, 15%의 PAE을 나타내었다.

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C-대역 위성 통신용 20 W급 주파수 상향 변환기의 소형화 (A Compact 20 W Block Up-Converter for C-Band Satellite Communication)

  • 장병준;문준호;장진만
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.352-361
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    • 2010
  • 본 논문에서는 C-대역 위성 통신용 20 W급 주파수 상향 변환기(BUC: Block Up Converter)를 소형화하기 위한 설계 방안을 제안하고, 이에 따른 제작 및 측정 결과를 제시하였다. 개발된 주파수 상향 변환기는 모뎀의 신호를 입력받아 적절한 주파수 필터링과 신호 세기 조절 및 전력 증폭 기능을 수행하며, 중간 주파수 회로, 국부 발진기 및 주파수 혼합기, 구동 증폭기, 전력 증폭기, 도파관 회로 및 전원 모듈의 6개 블럭으로 구성된다. 본 논문에서는 BUC를 소형화하기 위하여 개별 블럭을 각각 제작하여 케이블 등으로 연결하는 대신, 하나의 하우징 내에서 집적화하여 제작함으로써, $21{\times}14{\times}11cm^3$의 크기만을 가지도록 하였다. 특히 가장 큰 면적을 차지하는 도파관 필터 및 마이크로스트립-도파관 변환기를 하우징에 직접 제작하여 크기를 축소시켰다. 또한 Elliptic 필터를 포함한 다양한 마이크로스트립 필터를 설계하여 스퓨리어스 및 하모닉 규격을 만족시켰다. 제작된 주파수 상향 변환기는 43.7 dBm의 출력, 65 dB 이상의 이득, ${\pm}1.84$의 이득 평탄도, -35.7 dBc의 IMD3, -105 dBc의 하모닉 값을 가지는 우수한 특성을 나타내었다.

77-GHz mmWave antenna array on liquid crystal polymer for automotive radar and RF front-end module

  • Kim, Sangkil;Rida, Amin;Lakafosis, Vasileios;Nikolaou, Symeon;Tentzeris, Manos M.
    • ETRI Journal
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    • 제41권2호
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    • pp.262-269
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    • 2019
  • This paper introduces a low-cost, high-performance mmWave antenna array module at 77 GHz. Conventional waveguide transitions have been replaced by 3D CPW-microstrip transitions which are much simpler to realize. They are compatible with low-cost substrate fabrication processes, allowing easy integration of ICs in 3D multi-chip modules. An antenna array is designed and implemented using multilayer coupled-fed patch antenna technology. The proposed $16{\times}16$ array antenna has a fractional bandwidth of 8.4% (6.5 GHz) and a 23.6-dBi realized gain at 77 GHz.

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.

HPA MMIC to W/G Antenna Transition Loss Analysis and Development Results of W-band Transmitter Module

  • Kim, Wansik;Jung, Juyong;Lee, Juyoung;Kim, Jongpil
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제7권4호
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    • pp.236-241
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    • 2019
  • This paper will read about a multichannel frequency-modulated continuous wave (FMCW) radar sensor with switching transmit (TX) antennas is developed at W-band. To achieve a high angular resolution, a uniform linear array consisting of 5 switching-TX and 12 receive (RX) antennas is employed with the digital beamforming technique. The overall radar front-end module comprises a W-band transceiver and TX/RX antennas. A multichannel transceiver module consists of 5 up-conversion and 12 down-conversion channels, where one of the TX channels is sequentially switched ON. For developing transmitter, we developed an HPA (high power amplified) MMIC chip for W-band radar system and fabricated a transmitter module using this chip. In order to develop the W-band transmitter, we analyzed the important antenna transition structure from HPA MMIC line to W/G (Waveguide)antenna via M/S(microstrip) and fabricated it with 5 transmission channels. As a result, the output power of the transmitter was within 1 dB of the error range after analysis and measurement under normal temperature and environmental conditions.

차량 레이다용 밀리미터파 안테나 구현 (Implementation of Milllimeter-Wave Antennas for Vehicular Radar Applications)

  • 박건우;배종진;김역식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.73-82
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    • 1997
  • 본 논문은 77 GHz대의 차량용 레이다 안테나에 응용이 가능한 파라볼라 안테나, 렌즈 안테나,$32\times8$ 마이크로 스트립 페치 안테나 등에 대한 설제 및 실험 결과를 다루었다 파라볼라 안테나는 f /D=0.263 및 $7cm\times10cm$의 크기로 설계하였으며, 피드 안테나는 도파관 WR12를 개방한 개방 도파관 형태로 사용하였다. 렌즈 안테나 는 f /D=0.5 및 직경 lOcm로 하여 양딸록 및 반볼록 구조에 대하여 실험하였다. 그리고 페치 어레이 안테나는 페치 안테나에 대한 전송선로 모멜을 이용하여 설계하였다 .. 3개의 안테나에 대한 3 dB 빔폭, 방사 패턴, 이득 등 은 이론치와 실험치가 잘 일치하는 결과를 얻었으나, 페치 어레이 안테나인 경우에 피드 망 및 마이크로스트립 동축선-도파관 전이에 따른 손설로 인하여 이득이 약 25 dB 정도 감소를 보였다.

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28 GHz 상향 및 하향변환기 설계기술 개발 (Design Technology Development of the 28 GHz Up and Down Converters)

  • 나채호;우동식;김강욱
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.366-370
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    • 2003
  • This paper introduces a new design and fabrication technology of 28 GHz low-cost up and down converter modules for digital microwave radios, The design of the converter module is based on unit circuit blocks, which are to be characterized using a special test fixture. Based on the cascade analysis of the module the 28 GHz up and down converter modules have been designed and implemented. The measured module performance agrees with the cascade analysis. New components such as a tapped edge-coupled filter and a new Ka-band waveguide-to-microstrip transition, which are less sensitive to fabrication tolerances, have been used in the module implementation.

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A New Design Technique of 40 GHz Up-Converter Modules for Digital Microwave Radios

  • Kim, Kang Wook;Woo, Dong-Sik
    • KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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    • 제4C권6호
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    • pp.295-299
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    • 2004
  • A new design technique of fabricating 40 GHz up-converter modules for digital microwave radios has been developed. The design of the up-converter module is based on unit circuit blocks, which are to be characterized using a special test fixture. The complete module design may be as simple as a cascade layout of these unit circuit blocks. Also, the 40 GHz up-converter module employs a new microstrip-to-waveguide transition and a tapped edge-coupled filter, which are less sensitive to fabrication tolerances.

Wideband 4×8 Array Antennas with Aperture Coupled Patch Antenna Elements on LTCC

  • Jun, Dong-Suk;Bondarik, Alexander;Lee, Hong-Yeol;Ryu, Han-Cheol;Paek, Mun-Cheol;Kang, Kwang-Yong;Choi, Ik-Guen
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권3호
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    • pp.150-157
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    • 2010
  • We proposed a $4{\times}8$ array antenna with aperture-coupled patch antenna elements. The antenna was designed for 60 GHz operation and fabrication on the low-temperature cofired ceramic(LTCC) substrate($\varepsilon_r$=5.8). The feedline with the stub was designed to enhance the radiating element bandwidth and the transition characteristics between the waveguide (WG) and microstrip line(MSL). Through the optimization of the antenna and feedline geometry, the antenna gain and the performance of the 10 dB bandwidth were 20.2 dBi and 13 % up, respectively. The measured results agreed with the simulated ones.