• 제목/요약/키워드: dielectric loss tangent

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소형화된 헤어핀 링 공진기를 이용한 발진기 설계 및 제작에 관한 연구 (A Study on the Design and Implementation of the Oscillator Using a Miniaturized Hairpin Ring Resonator)

  • 김장구;최병하
    • 한국항행학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.122-131
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    • 2008
  • 본 논문에서는 마이크로스트립 헤어핀 형태의 링 공진기를 이용하여 저위상 잡음을 개선한 소형화된 S 대역에 사용가능한 발진기를 설계 및 제작하였다. 기판은 고조파 특성이 우수한 유전율 ${\varepsilon}_r$=3.5 기판두께 h=20mil 금속두께 t=17um 손실 탄젠트 $tan{\delta}$=0.0025 인 TACONIC사의 RF-35를 사용하였다. 측정된 결과 발진 주파수는 2.45 GHz에서 출력전력은 20.9 dBm으로서 기존의 발진기에 비하여 상당히 높은 출력을 얻었고, 위상 잡음 특성은 100 kHz offset에서 -100.5 dBc/Hz 로서 기존의 발진기 성능과 비교하면 우수한 특성이 있음을 확인할 수 있었고, 고조파 억압 특성은 32 dBc 이상으로서 우수한 특성을 갖는 발진기임을 보여주었다. 본 논문에서 제안된 발진기의 형태를 이용하여 RFIC, MIC, MMIC 형태로 제작한다면 발진기를 소형화할 수 있을 것이며, 이 제작된 발진기는 S-밴드의 주파수원으로 이용 가능할 수 있을 것으로 사료된다.

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Room-temperature Preparation of Al2O3 Thick Films by Aerosol Deposition Method for Integrated RE Modules

  • Tsurumi, Takaaki;Nam, Song-Min;Mori, Naoko;Kakemoto, Hirofumi;Wada, Satoshi;Akedo, Jun
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권8호
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    • pp.715-719
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    • 2003
  • The Aerosol Deposition (AD) process will be proposed as a new fabrication technology for the integrated RF modules. $\alpha$-A1$_2$O$_3$ thick films were successfully grown on glass and Al substrates at room temperature by the AD process. Relative dielectric permittivity and loss tangent of the $Al_2$O$_3$ thick films on Al showed 9.5 and 0.005, respectively. To form microstrip lines on aerosol-deposited A1903 thick films, copper electroplating and lithography processes were employed, and the square-type cross section with sharp edges could be obtained. Low-pass LC filters with 10 GHz cutoff frequency were simulated by an electromagnetic analysis, exhibiting the validity of the AD process as a fabrication technology f3r integrated RF modules.

복합재료 표면안테나 구조의 굽힘 피로특성 연구 (Bending Fatigue Characteristics of Surface-Antenna-Structure)

  • 김동현;황운봉;박현철;박위상
    • Composites Research
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    • 제17권6호
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    • pp.22-27
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    • 2004
  • 본 논문은 비대칭 샌드위치 구조체인 표면안테나 구조의 설계 및 제작 그리고 피로거동의 관한 연구이다. 사용될 재료는 전기적 특성. 유전율 그리고 기계적 특성을 동시에 만족하여야 한다. 안테나의 전기적 특성을 위해 샌드위치 구조 층 사이에 마이크로스트립 안테나를 삽입시켰고, 위성통신을 목적으로 적절한 대역에서 설계하였다. 최종 제작된 표면 안테나 구조물은 $16{\;}{\tiems}{\;}8$개의 배열안테나로 설계시의 목적에 부합하는 특성을 나타내었다. 4점 굽힘실험을 통하여 표면안테나 구조물의 정하중 및 피로거동을 분석하였다. 피로하중은 0.75(1.875 kN) 하중수준을 나타내었다. 파단 시 변위는 굽힘실험 변위량인 5 mm 보다 많은 5.42 mm에서 파괴가 발생함을 볼 수 있었다. 피로실험결과와 단일하중 시의 피로수명 예측 식을 비교하였다.

$Pb(Zr, Ti)O_3$강유전체 박막의 스퍼터링 증착과 후속열처리 (Sputtering deposition and post-annealing of $Pb(Zr, Ti)O_3$ ferroelectric thin films)

  • 장지근;박재영;윤진모;임성규;장호정
    • 한국진공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.36-43
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    • 1997
  • Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판상에 고주파 마그네트론 스퍼터링 방식으로 PZT 박막[두께:3000 $\AA$]을 증착하고 RTA방식으로 후속 열처리[열처리온도:$550^{\circ}C$~$650^{\circ}C$, 열처리 시간:10초~50 초]를 실시하여 직경 0.2mm소자의 FECAPs(ferroelectric capacitors)를 제작하였다. 제작된 커패시터의 유전상수($\varepsilon_r$)와 잔류분극($2P_r$)은 $650^{\circ}C$로 30초간 열처리한 시편에서 $\varepsilon_r$ (1kHz)=690, 2Pr(-5V~5V sweep)=22$\muC/\textrm{cm}^2$로 가장 높게 나타났으며 유전정접(tan $\delta$)과 누설전류(Jl)는 $600^{\circ}C$에서 30초간 열처리한 시편에서 $tan\delta(\ge10kHz)\le0.02, \; J_i(5V)=3\mu\textrm{A}/\textrm{cm}^2$로 가장 낮게 나타났다.

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PLT(28) 박막의 제작과 전기적 특성에 관한 연구 (Preparation and Electrical properties of the PLT(28) Thin Film)

  • 강성준;정양희
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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    • pp.784-787
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    • 2002
  • Sol-gel 법으로 PLT(28) 박막을 제작하여, 박막의 구조적 및 전기적 특성을 조사하였다. XRD와 AFM 관찰결과, $650^{\circ}C$에서 annealing 된 박막은 완전한 perovskite 구조를 가지며 표면거칠기도 22$\AA$ 으로 양호한 값을 나타내었다. Pt/TiO$_{x}$SiO2/Si 기판위에 PLT(28) 박막을 증착시켜 planar 형태의 캐패시터를 제작하여 전기적 특성을 조사하였다. 그 결과, PLT(28) 박막은 상유전상을 가지며,10kHz에서 비유전률과 유전손실은 761 과 0.024 이었다. 또, 5V에서 전하축적 밀도와 누설전류밀도는 각각 134fC/$\mu$m2 과 1.01 $\mu$A/cm2 이었다. 이로부터, PLT(28) 박막이 차세대 DRAM 용 캐패시터 절연막으로 사용될 수 있는 유망한 재료라고 생각된다.다.

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마이크로리터 부피의 에탄올 수용액 농도 검출을 위한 고감도 마이크로스트립 패치 센서 안테나 (High-Sensitivity Microstrip Patch Sensor Antenna for Detecting Concentration of Ethanol-Water Solution in Microliter Volume)

  • 여준호;이종익
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.510-515
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    • 2022
  • 본 논문에서는 마이크로리터 부피의 에탄올 수용액 농도를 검출하기 위한 마이크로스트립 패치 센서 안테나를 제안하였다. 비유전율 변화에 대한 감도를 높이기 위해 패치의 방사 모서리에 직사각형 슬롯을 추가하였다. 높은 비유전율과 높은 손실 탄젠트를 가지는 극성 액체인 에탄올 수용액을 패치에 놓으면 발생하는 낮은 입력 저항을 개선하기 위해 1/4 파장 임피던스 변환기를 50 오옴 급전선과 패치 사이에 추가하여 0.76 mm 두께의 RF-35 기판에 안테나를 제작하였다. 원통형 용기를 아크릴로 제작하여 15 마이크로리터 부피의 에탄올 수용액을 에탄올 농도 0% ~ 100%까지 20% 농도 간격으로 만들어 실험하였다. 실험 결과, 에탄올 수용액의 에탄올 농도가 0%에서 100%로 증가할 때 공진 주파수가 1.947 GHz에서 2.509 GHz로 증가하여 농도검출 센서로서의 성능을 입증하였다.

Accelerated Thermal Aging Test for Predicting Lifespan of Urethane-Based Elastomer Potting Compound

  • Min-Jun Gim;Jae-Hyeon Lee;Seok-Hu Bae;Jung-Hwan Yoon;Ju-Ho Yun
    • Elastomers and Composites
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    • 제59권2호
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    • pp.73-81
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    • 2024
  • In the field of electronic components, the potting material, which is a part of the electronic circuit package, plays a significant role in protecting circuits from the external environment and reducing signal interference among electronic devices during operation. This significantly affects the reliability of the components. Therefore, the accurate prediction and assessment of the lifespan of a material are of paramount importance in the electronics industry. We conducted an accelerated thermal aging evaluation using the Arrhenius technique on elastic potting material developed in-house, focusing on its insulation, waterproofing, and contraction properties. Through a comprehensive analysis of these properties and their interrelations, we confirmed the primary factors influencing molding material failure, as increased hardness is related to aggregation, adhesion, and post-hardening or thermal-aging-induced contraction. Furthermore, when plotting failure times against temperature, we observed that the hardness, adhesive strength, and water absorption rate were the predominant factors up to 120 ℃. Beyond this temperature, the tensile properties were the primary contributing factors. In contrast, the dielectric constant and loss tangent, which are vital for reducing signal interference in electric devices, exhibited positive changes(decreases) with aging and could be excluded as failure factors. Our findings establish valuable correlations between physical properties and techniques for the accurate prediction of failure time, with broad implications for future product lifespans. This study is particularly advantageous for advancing elastic potting materials to satisfy the stringent requirements of reliable environments.

진공증착법으로 제작한 PVDF 박막의 증착 조건에 따른 특성변화에 관한 연구 (A Study on the Properties of the PVDF Thin Film Prepared by Vacuum Deposition with Varying the Deposition Condition)

  • 장동훈;강성준;윤영섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권8호
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    • pp.565-571
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    • 2003
  • 본 연구에서는 전압을 인가하는 진공 증착법으로 PVDF 박막을 제작하였으며, PVDF 박막들의 적외선 흡수 분포 결정화 특성을 분석한 결과, 조건에 따른 표면 형상 등의 분석을 기초로 하여 β 상을 가지는 PVDF 박막의 증착을 위한 조건을 구하였다. 적외선 흡수 분포를 통하여 제작된 PVDF 박막의 상을 조사하였으며, 기판 온도와 인가 전압이 각각 30℃ 에서 90℃ 로, 0kV 에서 9kV 로 증가하면서 64% 이상의 β 결정화 특성을 나타내었는데 이는 기판온도와 인가 전압의 증가에 따라 P 상으로의 상변이가 더 용이하게 이루어질 수 있음을 의미하는 것이다. 한편, 기판 온도가 증가함에 따라서 제작된 PVDF 박막의 표면 거칠기는 65.1nm 에서 36.6nm 로 감소하는 특성을 나타내었다. 이러한 결과들을 기초로 β형 PVDF 박막을 위한 최적 증착조건을 구하였으며, 이 최적 증착조건을 이용하여 PVDF 박막을 제작하여 유전특성을 측정한 결과, 비유전률과 유전손실은 주파수가 증가함에 따라 각각 2.34 에서 0.44 로, 0.27 에서 0.04 로 감소하였다.

VLF를 활용한 전력케이블 진단 시뮬레이터 구현 (Implementation of Power Cable Diagnostic Simulator using VLF)

  • 김국;어익수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.593-602
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    • 2020
  • 국내 공장이나 지중에 설치되어 있는 전력 케이블은 제조과정, 설치, 사용 중의 환경여건에 따라 사고가 발생할 수 있는 필연성을 갖고 있다. 전력 케이블에서 사고가 일어났을 때 막대한 경제적 손실과 사회적 혼란을 야기할 수 있어 이를 미연에 방지하고자 진단을 통한 케이블의 예방관리의 중요성이 증대되고 있다. 이에 본 논문에서는 현장에서 발생 될 수 있는 케이블의 설치나 제조결함, 경년열화로 문제가 될 수 있는 부분을 모의하여 진단시료 케이블을 제작하였고, 최근 도입되어 적용되고 있는 VLF(Very Low Frequency)장비를 사용하여 유전정접(tan 𝛿 ; TD), 부분방전(Partial Discharge ; PD)시험을 실시하였고, 0.1Hz 주파수를 갖는 VLF전원을 가압을 한 후 HFCT(High Frequency Current Transformer)를 이용한 부분방전과 AC(상용주파)내압 장비를 이용하여 가압한 후 PD측정을 수행하였다. 그 결과, VLF를 통한 2.0U0 전압에서 B, C상 결함시료에서는 내부 부분방전을 측정할 수 있었으며 A상 정상시료에서는 0.5~2.0U0 전압에서 모두 노이즈로 측정되었다. 또한, 상용주파수의 AC(60Hz) 내압장비를 통한 1.5U0전압에서 측정하여 그 실효성을 검증하였다. 활선상태에서의 부분방전은 1.0U0의 사용전압에서 측정 되어지며, 장비를 설치할 때 위험성이 있고, AC내압장비는 부피나 무게 등에 의해 이동의 어려움이 있어 사선상태의 VLF를 통한 진단방법이 안전과 실효성이 있음을 알 수 있었다.

MIMO 구조의 마이크로스트립 패치 안테나 분석 (Analysis Microstrip Patch Antenna of MIMO Structure)

  • 김선웅;박정진;최동유
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권5호
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    • pp.944-949
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    • 2015
  • 본 논문에서는 단일 패치 안테나에 다중 포트를 결합하여 무선 통신 기기의 응용에 적합한 MIMO구조의 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 MIMO 패치 안테나는 비 유전율 4.5, 손실 탄젠트 0.0035, 두께 1.52 mm를 갖는 TRF-45 기판을 통해 설계되었으며, 안테나의 중심 주파수는 ISM (Industrial Scientific and Medical) 대역의 2.45 GHz이다. 제안된 MIMO 패치 안테나는 2.16 ~ 2.66 GHz 대역에서 500 MHz의 대역폭을 보였으며, 비 대역폭은 24.1%이다. 안테나의 반사손실 및 정재파비 결과는 제안된 대역에서 2.45 GHz의 ISM 대역에서 -62.05 dB, 1.01이다. 대역폭에 포함된 각각의 대역은 2.3 GHz의 WiBro 대역은 -17.43 dB, 1.33, 2.4 GHz의 WiFi 대역은 -31.89 dB, 1.05, 2.5 GHz의 WiMax 대역은 -36.47 dB, 1.03이다. 대역폭에 포함된 대역의 방사패턴 분석은 지향성의 패턴을 보였으며, 2.3 GHz의 WiBro 대역은 4.22 dBi, 2.4 GHz의 WiFi 대역은 4.12 dBi, 2.45 GHz의 ISM 대역은 4.06 dBi, 2.5 GHz의 WiMax 대역은 3.96 dBi의 이득을 보였다.