• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.3140-3145
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• 2012

본 논문에서는 코프래너 도파관(CPW)으로 급전된 소형 슬롯 안테나 설계방법에 대하여 연구하였다. 폭이 좁은 직사각형 슬롯에 삽입된 T형 튜닝 스트립의 위치, 폭, 길이를 조절하여 슬롯 안테나와 CPW 급전선이 임피던스 정합되도록 하였다. 슬롯의 길이 변화로 공진 주파수를 조절할 수 있고, 슬롯을 구부려서 소형화할 수 있다. 소형 슬롯 안테나의 공진 주파수와 임피던스 특성이 반 파장 슬롯 안테나와 비교하여 큰 변화가 없으므로 소형화 설계가 용이하다. 2.45 GHz ISM 대역용으로 소형 슬롯 안테나를 설계하고, FR4 기판(비유전율=4.4, 두께 0.8 mm) 상에 제작한 후 특성을 실험하였다. 측정된 결과들은 시뮬레이션과 잘 일치하여 본 연구의 타당성을 검증하였다. 제작된 소형 슬롯 안테나의 정재파비(SWR)가 2이하인 대역폭은 200 MHz(=2.32-2.52 GHz)로서 ISM 대역(2.4-2.48 GHz)용으로 적합하다. 측정된 복사패턴은 모노폴과 유사하게 E-면에서 8자형 지향성 패턴을 보이고, H-면내에서는 거의 무지향성 패턴을 보이며, 이득은 2.0 dBi 이므로 무선 랜, RFID, 휴대단말기용 안테나 등으로 응용이 적합할 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권2호
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• pp.67-74
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• 2009

본 논문에서는 텔레매틱스 단말기를 위한 CPWG (Coplanar Waveguide with Ground) 급전방식의 다중대역 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 방사패치의 사각슬롯과 개방회로 스터브(open-circuited stub) 정합을 통해 반사계수 특성을 개선하였다. 또한, CPWG구조를 사용함으로써 기존 CPW의 단점인 급전선과 접지면의 간격 변화에 따른 임피던스 매칭변화를 보완하였으며 모의실험을 통해 이를 확인하였다. 제작된 안테나는 측정결과 VSWR<2 기준으로 1.4GHz ($1.43GHz{\sim}2.83GHz$, 65%)의 대역폭을 만족하고 GPS $(1.564GHz{\sim}1.585GHz)$, PCS/DCS $(1.710GHz{\sim}1.984GHz)$, WCDMA$(2.170GHz{\sim}2300GHz)$, Bluetooth/Wi-Fi/WLAN $(2.4GHE{\sim}2.483GHB)$, WiBro $(2.3GHz{\sim}2.4GHE)$, SDMB $(2.605GHz{\sim}2.655GHz)$의 각 대역에서 0.8dBi, 1.34dBi, 2.41dBi, 2.6dBi, 2.6dBi, 1.51dBi의 이득을 얻었으며, H-Plane에서 전방향성(Omni-directional) 방사패턴을 나타냈다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권12호
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• pp.103-108
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• 2004

본 논문에서는 낮은 LO 입력으로 저 변환손실 특성을 갖는 MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) V-band up-mixer를 설계 및 제작하였다. Up-mixer는 0.1 ㎛ GaAs PHEMT와 coplanar waveguide (CPW) 전송라인을 사용하여 제작되었다. Up-mixer는 60.4 GHz의 RF 주파수, 2.4 GHz의 IF 주파수와 58 GHz의 LO 주파수에서 동작되도록 설계되었다. Up-mixer는 표준 MIMIC공정을 사용하여 제작되었으며 칩 크기는 2.3 mmxl.6 mm이다. 제작된 up-mixer의 측정결과 입력신호가 -10.25 dBm 이고 LO의 입력 전력이 5.4 dBm 일 때 1.25 dB의 양호한 변환손실 특성을 얻었다. 58 GHz에서 LO 와 RF의 격리특성은 -13.2 dB를 나타내었다. 제작된 V-band up-mixer는 기존에 발표된 밀리미터파 up-mixer에 비하여 낮은 LO 입력 전력과 양호한 변환손실 특성을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.1098-1106
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• 2007

본 논문은 초광대역 코프래너 급전 모노폴 안테나를 이용한 능동 안테나 다이플렉서 구조를 제안한다. 제안된 다이플렉서 구조는 초고주파 시스템 집적 패키지 기술(RF System on Package: RF-SoP)을 이용한 것으로서 평면형 초광대역 모노폴 안테나와 능동 소자를 직접 연결법에 의해 연결하여 다이플렉서(diplexer)를 형성하는 방식이다. 이는 안테나 회로 성분과 능동 소자의 패키지 회로 성분으로 형성되는 통과 대역을 이용함으로써 별도로 추가된 대역 통과 필터 등의 회로 구조 없이 다이플렉서를 내장하여 구성하는 방식이다. 따라서 입력된 수신 신호의 주파수 대역에 따라 동작 회로가 분리되며, 분리된 수신 신호가 능동 소자의 동작에 의해 증폭되는 능동 안테나 다이플렉서(diplexer)로서 구성된다. FR-4 에폭시 기판 위에서 제작된 능동 안테나 다이플렉서의 특성을 측정한 결과, 2.4 GHz 수신 단자에서는 0.9 dB의 삽입 손실(insertion loss), 1.1 GHz(2.0{\sim}3.1\;GHz)$ 대역폭, 17.0 dB의 수신 신호 증폭 특성을 보여주었으며, 5.8 GHz 수신 단자에서는 0.8 dB의 삽입 손실, 650 MHz$(5.25{\sim}5.9\;GHz)$ 대역폭, 15.0 dB의 수신 신호 증폭 특성을 보여주었다 또한 -10.0 dB 이상의 주파수 분리(isolation) 특성과 -20.0 dB 이상의 고조파 성분(harmonics) 감쇄 특성을 나타내어, 제시된 능동 안테나 다이플렉서 구조가 설계된 동작을 하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.436-444
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• 2002

본 논문은 마이크로스트립이나 코플래너 웨이브가이드와 같은 평면형 전송선로의 접지면에 결함 접지 구조(defected ground structure, DGS)를 식각하여 증폭기 의 길이를 줄이는 방법을 제시한다. DGS에 기인하여 발생하는 부가적인 등가의 L-C 성분에 의하여 전파 지연 특성이 표준형 전송선로보다 더욱 크게 나타나는데, 이로 인하여 DGS를 포함한 전송선로의 전기적 길이가 DGS가 없는 동일한 물리적 길이의 전송선로보다 더욱 길다는 점을 이용한다. 즉, 동일한 전기적 길이를 유지하기 위하여 DGS를 삽입한 후 전송선로의 물리적 길이를 줄일 수 있다는 것이 본 논문에서 이용하는 주개념이다. 원래의 전송선로가 증폭기 정합회로의 어느 부분이라고 할 때, DGS를 삽입하고 물리적 길이를 줄임으로써 전기적 길이를 원래 선로와 같게 맞추면 원증폭기의 정합과 성능을 그대로 유지할 수 있다. 제시된 방법을 검증하기 위하여 마이크로스트립, CPW 각각에 대하여 원증폭기를 제작하고, 다시 DGS를 이용하여 길이를 줄인 증폭기를 제작하였다. 그리고 이들 증폭기 정합회로에 포함된 원래의 전송선로와 DGS를 삽입하여 길이를 줄인 전송선로도 각각 제작하였다. 측정된 결과들은 DGS에 의하여 길이가 줄어든 증폭기의 성능이 원증폭기의 성능과 거의 같음을 보여주고 있다. 또한 DGS를 삽입하여 길이를 줄여준 전송선로의 측정된 전기적 길이도 원선로와 거의 유사함을 보여주고 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.105-111
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• 2007

본 논문에서는 W-band($75{\sim}110\;GHz$) 주파수 영역에서 동작하는 CPW(Coplanar Waveguide) 구조의 3-dB 방향성 커플러를 MIMIC(Millimeter-wane Monolithic Integrated Circuit) 공정기술로 설계 및 제작하였다. 강한 결합계수 특성을 갖는 edge-coupled CPW 라인은 서로 다른 우 기 모드 위상속도에 의해 좋지 않은 방향성을 갖는다. 이를 극복하기 위하여 같은 우 기 위상속도를 갖는 edge-coupled CPW 라인을 2단으로 평행하게 연결하여 3-dB의 강한 커플링을 유도할 수 있는 Tandem 구조를 W-band에서 제안하였다. 제안된 Tandem 커플러는 기존의 다층기판 구조나 와이어 본딩 구조가 아닌 에어브리지 MIMIC 공정기술을 통해서 단일평면상에 제작되었다. 제작된 커플러는 $75{\sim}100\;GHz$의 넓은 주파수 영역에서 $2.9{\sim}3.6\;dB$의 결합계수와 $91.2{\pm}2.9^{\circ}$의 우수한 위상차 특성을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권2호
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• pp.69-75
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• 2007

본 논문에서는 집적화 회로에 이용할 수 있는 단일 평판 구조의 전방향 방사특성을 갖은 새로운 광대역 폴디드 이중 모노폴 안테나의 구조를 제안하였다. 제안된 안테나 구조는 모노폴 안테나구조를 응용한 폴디드(folded) 이중 모노폴 구조로서 주파수 대역을 확장하고자 이중 모노폴 폴디드 형태로 변형한 구조이다. 급전방법으로 CPW급전 방식을 사용하였다. 즉 본연구에서 모노폴 선로를 변형하여 선로간의 커플링에 의한 리액턴스값의 변화를 시키기 위하여 이중 모노폴 구조의 끝부분을 접었다. 그 결과 기존의 이중 스트립선로 모노폴안테나의 주파수 대역폭에 비하여 1GHZ 이상의 대역폭 증가를 확인 할 수 있었다. 제안한 안테나는 ISM, WiBro 대역과 위성 DMB 대역 에 이용될 수 있는 $1.98{\sim}4.05GHz$의 광대역의 주파수 대역을 얻었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.539-544
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• 2017

본 논문에서는 휴먼 카운팅 시스템을 위한 광대역 패치 안테나가 공기 유전체 층을 이용하여 설계, 제작 및 측정되었다. 제안된 안테나는 5 mm의 공기 유전체 위에 정사각형 구조의 패치 구조를 가지며, CPW 전송선로 구조의 입력부와 패치면의 수직 연결은 계단형 임피던스 구조로 구현하였다. 3차원 EM 설계를 통해 최적화된 광대역 패치 안테나는 16.6 * 16.6 * 5.0 mm3의 크기로 3D 프린터를 이용하여 안테나 지그를 제작하여 지그 위에 제작되었다. 제작된 안테나는 7.2 ~ 9.8 GHz 주파수에서 2:1 이하의 VSWR과 5.71 dBi의 최대 이득을 가지며, $70^{\circ}$의 반전력 빔폭 특성을 나타내었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제3권2호
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• pp.89-95
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• 2003

In this paper, we have designed and fabricated high conversion gain Q-band active sub-harmonic mixers for a receiver of millimeter wave wireless communication systems. The fabricated active sub-harmonic mixer uses 2nd harmonic signals of a low local oscillator (LO) frequency. The fabricated mixer was successfully integrated by using $0.1{\;}\mu\textrm{m}$GaAs pseudomorphic high electron mobility transistors (PHEMTs) and coplanar waveguide (CPW) structures. From the measurement, it shows that maximum conversion gain of 4.8 dB has obtained at a RF frequency of 40 GHz for 10 dBm LO power of 17.5 GHz. Conversion gain from the fabricated sub-harmonic mixer is one of the best reported thus far. And a phase noise of the 2nd harmonic was obtained -90.23 dBc/Hz at 100 kHz offset. The active sub-harmonic mixer also ensure a high degree of isolations, which are -35.8 dB from LO-to-IF and -40.5 dB from LO-to-RF, respectively, at a LO frequency of 17.5 GHz.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.608-618
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• 2004

본 논문에서는 Maas의 die 이중평형혼합기 회로를 개선, 새로운 pHEMT resistive star 이중평형혼합기 회로를 제안하였다. Star 구조로 구성되기 때문에 기존의 FET ring 혼합기 구조와 달리 별도의 IF balun이 필요로 하지 않는다. 또한 Maas의 직관적인 이중 balun설계 방법을 개선 EM simulation을 통한 이중 balun을 구성하는 방법을 제시하였다. 제안된 혼합기 회로는 CPW(Coplanar Waveguide)를 기반으로 하여 동국대 0.1 um GaAs pHEMT library를 이용 MMIC로 제작하였다. 제작된 혼합기는 크기 1.5 ${\times}$ 1.5 $\textrm{mm}^2$이며 DC bias로 성능 조정이 가능하다. 이것은 up/down converter로 사용 가능하며 V-band전역 이상의 주파수 대역폭을 갖고, 변환손실은 약 13∼18 ㏈ 정도이다.