• 한국전자파학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.92-95
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• 2016

본 논문에서는 UHF 대역인 900 MHz에서 열음향 영상(thermoacoustic imaging, TAI) 응용을 위한 1 kW급 반도체 펄스 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 반도체 펄스 전력 증폭기는 단펄스(short pulse) 동작을 위하여 펄스 폭 $80{\mu}s$, 듀티사이클 1 %, 900 MHz의 캐리어 주파수 조건에서 설계되었다. 전체 전력 증폭기는 16개의 단일 전력 증폭기를 윌킨슨 전력 분배기를 통해 결합하여 제작되었고, 사용된 능동 소자는 Freescale사의 MRFE6P9220HR3 LDMOSFET이 사용되었다. 제작된 전력 증폭기는 입력 전력이 -16 dBm일 때 중심주파수에서 60.2 dBm의 출력 전력과 76.2 dB의 전력 이득, 그리고 25 %의 드레인 효율 특성을 나타내었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 2012

본 논문에서는 펄스압축 된 X-대역 마이크로파 신호를 60와트의 출력전력과 30%이상의 전력부가효율(PAE)으로 증폭시키는 반도체증폭기(SSPA)를 구현에 대하여 논의하였다. 구현된 60W의 SSPA는 케스케이드 결합 증폭기로 설계하였고 케스케이드(cascade) 결합 증폭기는 내부정합된 GaAs FET를 3단으로 구동증폭기를 설계하였으며 주 전력증폭단은 내부정합된 GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)로 설계하였다. 구현된 SSPA는 주파수 범위 $9.41{\pm}0.03GHz$, 펄스 주기 1ms, 펄스폭 100us, 듀티사이클 10% 조건에서 전체 이득 37dB 이상, 48dBm(60W)의 출력전력의 성능을 나타내었어 구현된 SSPA는 펄스압축기술을 이용한 디지털 선박용 레이다에 적용할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1343-1350
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• 2012

본 논문에서는 모노폴 안테나의 각 모드별 전계 분포를 분석하여 전류가 상대적으로 약한 부분(전계가 강한 부분)에 스터브를 이용해 기본 공진 모드에는 영향을 주지 않으면서 안테나의 하모닉 성분인 3차 모드 공진 주파수를 효율적으로 제어하고, 스터브의 두께를 조절하여 임피던스 특성을 조절할 수 있는 방법을 제안한다. 이 방법을 이용하여 일반적인 USB Dongle 크기($20{\times}45mm$)에 안테나를 설계하였으며, -10 dB 기준 2 GHz 대역에서 대역폭이 600 MHz(2.3~3 GHz), 5 GHz 대역의 대역폭은 1 GHz(4.9~5.9 GHz)로 WLAN 주파수 대역을 만족하는 성능과 50 % 효율이 달성되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.176-183
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• 2008

본 논문에서는 DTMOS(Dynamic Threshold voltage MOSFET) 스위칭 소자를 사용한 고 효율 전원 제어 장치 (PMIC)를 제안하였다. 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하여 PMIC를 구현하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DTMOS를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. 벅 컨버터(Buck converter) 제어 회로는 PWM 제어회로로 되어 있으며, 삼각파 발생기(Saw-tooth generator), 밴드갭기준 전압 회로(Band-gap reference circuit), 오차 증폭기(Error amplifier), 비교기(Comparator circuit)가 하나의 블록으로 구성되어 있다. 삼각파 발생기는 그라운드부터 전원 전압(Vdd:3.3V)까지 출력 진폭 범위를 갖는 1.2MHz 발진 주파수를 가지며, 비교기는 2단 연산 증폭기로 설계되었다. 그리고 오차 증폭기는 70dB의 DC gain과 $64^{\circ}$ 위상 여유를 갖도록 설계하였다. Voltage-mode PWM 제어 회로와 낮은 온 저항을 스위칭 소자로 사용하여 구현한 DC-DC converter는 100mA 출력 전류에서 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.90-97
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• 2010

본 논문에서는 DT-CMOS(Dynamic Threshold voltage CMOS) 스위칭 소자와 DTMOS Error Amplifier를 사용한 고 효율 전원 제어 장치(PMIC)를 제안하였다. 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하여 PMIC를 구현하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DT-CMOS를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. 벅 컨버터(Buck converter) 제어 회로는 PWM 제어회로로 되어 있으며, 삼각파 발생기, 밴드갭 기준 전압 회로, DT-CMOS 오차 증폭기, 비교기가 하나의 블록으로 구성되어 있다. 제안된 DT-CMOS 오차증폭기는 72dB DC gain과 83.5위상 여유를 갖도록 설계하였다. DTMOS를 사용한 오차증폭기는 CMOS를 사용한 오차증폭기 보다 약 30%정도 파워 소비 감소를 보였다. Voltage-mode PWM 제어 회로와 낮은 온 저항을 스위칭 소자로 사용하여 구현한 DC-DC converter는 100mA 출력 전류에서 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제14권3호
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• pp.284-292
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• 2014

This paper presents a characteristic evaluation of commercial gallium nitride (GaN) transistors having two different gate-lengths of $0.4-{\mu}m$ and $0.25-{\mu}m$ in the design of a class-S power amplifier (PA). Class-S PA is operated by a random pulse-width input signal from band-pass delta-sigma modulation and has to deal with harmonics that consider quantization noise. Although a transistor having a short gate-length has an advantage of efficient operation at higher frequency for harmonics of the pulse signal, several problems can arise, such as the cost and export license of a $0.25-{\mu}m$ transistor. The possibility of using a $0.4-{\mu}m$ transistor on a class-S PA at 955 MHz is evaluated by comparing the frequency characteristics of GaN transistors having two different gate-lengths and extracting the intrinsic parameters as a shape of the simplified switch-based model. In addition, the effectiveness of the switch model is evaluated by currentmode class-D (CMCD) simulation. Finally, device characteristics are compared in terms of current-mode class-S PA. The analyses of the CMCD PA reveal that although the efficiency of $0.4-{\mu}m$ transistor decreases more as the operating frequency increases from 955 MHz to 3,500 MHz due to the efficiency limitation at the higher frequency region, it shows similar power and efficiency of 41.6 dBm and 49%, respectively, at 955 MHz when compared to the $0.25-{\mu}m$ transistor.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1101-1110
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• 2011

본 논문에서는 테블릿 및 노트북 컴퓨터에 적용될 수 있는 프린트형 광대역 폴디드 모노폴 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 두 선로의 폭이 비대칭인 프린트형 폴디드 모노폴 안테나와 역 L형 무급전 소자를 결합하여 Bluetooth, WiMAX, UWB 시스템의 대역폭(2.3~10.6 GHz)을 수용할 수 있도록 설계하였다. 또한, 폴디드모노폴 안테나 내부에 반파장 오픈 스터브를 삽입하여 UWB 대역과 간섭을 일으키는 무선 랜 대역(5.15~5.85 GHz)을 차단하였다. 제작된 무선 랜 대역 차단 광대역 안테나의 -10 dB 대역폭은 2.27~10.6 GHz(4.7:1)이며, -10 dB 대역 저지 대역폭은 700 MHz(5.15~5.85 GHz, 12.72 %)로 측정되었다. 안테나의 이득과 효율은 차단 대역을 제외하고 각각 3.93 dBi와 81 % 이상으로 나타났으며, 차단 대역에서 이득은 -2 dBi(5.5 GHz) 효율은 14.65 %로 측정되었다. 안테나의 크기는 12.75(1 ${\lambda}$/10)${\times}$12(1 ${\lambda}$/11) $mm^2$(${\lambda}$는 2.3 GHz의 공기중 파장)로 테블릿 및 노트북의 작은 공간에 탑재하기에 적합한 크기를 가진다. 따라서 설계된 안테나가 테블릿 및 노트북 컴퓨터용 광대역 안테나로 적합함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.195-204
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• 2020

본 연구에서는 띠톱기계의 서로 다른 톱 절삭 상태에서, 최적의 톱 절삭력 및 최적의 컨트롤러 파라미터가 어떻게 설정 되는지에 대한 문제를 해결하기 위한 연구를 진행하였다. 이를 위해 띠톱 기계의 톱 절삭 시스템의 수학적 모형을 수립하고, 전통적인 PID 제어 방법과 톱 절삭력의 폐회로(closed-loop)제어에 대하여 병행하여 깊게 연구함으로써, 주 모터의 동력, 띠톱기계의 동적특성 및 톱날 강도 등의 컨트롤러 파라미터 및 톱 절삭 부하가 제어 성능에 대한 규칙을 발견하여, 톱 절삭 너비와 컨트롤러 파라미터(비례계수 K_p)의 관계, 톱 절삭력의 설정값의 관계를 얻어, 일종의 띠톱 기계의 스마트 톱 절삭 제어를 갖는 시스템 방안을 제기하였다. 연구 결과에 따르면 홈 절단면의 절삭 재료를 톱 절삭 시 스마트 톱 절삭 시스템의 톱 절삭 효율이 기존 톱 절삭 시스템보다 18.1㎠/min(48%) 향상 되였으며, 이 방안이 뛰어난 제어 효과를 가지고 있음을 보여 주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.334-341
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• 2016

본 논문은 고 용량, Gbps급 데이터 전송을 만족하는 무선 백-홀 시스템에 적용하기 위한 도파관 개구 결합 급전 구조 안테나에 관한 내용으로 V-대역인 57GHz~66GHz 주파수 대역에서 사용 할 공동-급전 구조를 갖는 $32{\times}32$ 도파관 슬롯 서브-배열 안테나를 설계, 제작 하였다. 안테나 구성은 적층 형태로 되어있으며, 각각 복사 부(외부 홈과 슬롯, 캐비티), 개구 결합 부, 급전 부로 이루어져 있다. 안테나 설계는 3차원 유한 요소 법(FEM)을 기반으로 하는 HFSS를 이용 하였고, 안테나 제작은 알루미늄 재질로 정밀도 높은 밀링 머신을 사용하여 각 층을 가공 한 후 은(Ag)-도금 과정을 거쳐 조립하였다. 측정을 통해서 안테나의 특성을 분석한 결과 목표했던 적용 주파수 대역에서의 반사 손실은 전반적으로 -12dB이하 손실 특성을 나타냈으며, VSWR < 2.0기준으로 약 16 %에 달하는 광 대역 주파수 특성을 보였다. 측정된 안테나 복사패턴의 1차 부엽 레벨은 -12.3 dB미만 이고, 3 dB 빔 폭은 약 $1.85^{\circ}$ 로 좁은 빔 폭을 갖는다. 또한, 안테나 이득은 평균 38.5 dBi이상, 효율은 약 90% 이상으로 높은 효율을 얻었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.146-146
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• 2011

The blue light emitting diode (LED) structure based on non-polar a-plane (11-20) GaN which was coated TiO2 nanoparticles using spin coating method was grown on r-plane (1-102) sapphire substrates to improve light extraction efficiency. We report on the emission and structural properties with temperature dependence of photoluminescence (PL) and x-ray rocking curves (XRC). From PL results at 13 K of undoped GaN samples, basal plane stacking fault (BSF) and near band edge (NBE) emission peak were observed at 3.434 eV and 3.484 eV, respectively. We also found the temperature-induced band-gap shrinkage, which was fitted well with empirical Varshini's equation. The PL intensity of TiO2 nanoparticles ?coated multiple quantum well (MQW) sample is decayed slower than that of no coating sample with increasing temperature. The anisotrophic strain and azimuth angle dependence in the films were shown from XRC results. The full width at half maximum (FWHM) along the GaN [11-20] and [1-100] directions were 564.9 arcsec and 490.8 arcsec, respectively. A small deviation of FWHM values at in-plane direction is attributed to uniform in-plane strain.