• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.283-286
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• 1999

A 2㎓, low noise, low power CMOS voltage-controlled oscillator (VCO) with an integrated LC resonator is presented. The design of VCO relies heavily on the on-chip spiral inductor. An optimized spiral inductor with Q-factor of nearly 8 is achieved and used for the VCO. The simulated result of phase noise is as low as -l14 ㏈c/Hz at an offset frequency of a 600KHz from a 2㎓ carrier frequency. The VCO is tuned with standard available junction capacitors, resulting in an about 400MHz tuning range (20%). Implemented in a five-metal 0.25${\mu}{\textrm}{m}$ standard CMOS process, the VCO consumes only 2㎽ from a single 2.5V supply. It occupies an active area of 620${\mu}{\textrm}{m}$$\times$720${\mu}{\textrm}{m}$.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.835-841
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• 2013

Modern solid-state gyroscopes (HRG) with hemispherical resonators from high-purity quartz glass and special surface superfinishing and ultrathin gold coating become the best instruments for precise-grade inertial reference units (IRU) targeting long-term space missions. Designing of these sensors could be a notable contribution into development of Korea as a space nation. In participial, 40mm diameter thin-shell resonator from high-purity fused quartz, fabricated as a single-piece with its supporting stem has been designed, machined, etched, tuned, tested, and delivered by STM Co. (ATS of Ukraine) several years ago; an extremely-high Q-factor (upto 10~20 millions) has been shown. Understanding of the best way how to match such a unique sensor with inner glass assembly of the gyro means how to use the high potential in a maximal extent; and this has become the urgent task. Inner quartz glass assembly has a very thin indium (In) layer soldered the resonator and its silica base (case), but effects of internal resonances between operational modal pair of the shell-cup and its side (parasitic) modes can notable degrade the potential of the sensor as a whole, instead of so low level of resonator's intrinsic losses. Unfortunately, there are special combinations of dimensions of the parts (so-called, "resonant sizes"), when intensive losses of energy occurs. The authors proposed to use the length of stem's fixture as an additional design parameter to avoid such cases. So-called, a cyclic scheme of finite element method (FEM) and ANSYS software were employed to estimate different combinations of gyro assembly parameters. This variant has no mismatches of numerical origin due to FEM's discrete mesh. The optimum length and dangerous "resonant lengths" have been found. The special attention has been paid to analyses of 3D effects in a cup-stem transient zone, including determination of a difference between the positions of geometrical Pole of the resonant hemisphere and of its "dynamical Pole", i.e., its real zone of oscillation node. Boundary effects between the shell (cup) and 3D short "beams" (inner and outer stems) have been ranged. The results of the numerical experiments have been compared with the classic model of a quasi-hemispherical shell band with inextensional midsurface, and the solution using Rayleigh's functions of the $1^{st}$ and $2^{nd}$ kinds. To guarantee the truth of the recommended sizes to a designer of the real device, the analytical and FEM results have been compared with experimental data for a party of real resonators. The consistency of the results obtained by different means has been shown with errors less than 5%. The results notably differ from the data published earlier by different researchers.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.135-138
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• 2002

VCO(Voltage Controlled Oscillator) is one of the main components governing the size, performance and power consumption of telecommunication devices. As the devices become much smaller, VCO need to have much smaller size with better characteristics. Buried type passive components of L,C,R were developed previously and the structure of these components are good for minimizing the size of VCO. Our own library of passive components is used in simulation and fabrication of VCO circuit, and surface mounted components like varactor diode are analysed using the measurement circuit designed by ourselves. Two-Dimensional simulation of VCO circuit and local three-Dimensional structure simulation are performed and their relation is obtained. In structure of multi-layered VCO, some components governing the characteristics of VCO are selected and placed on the top of oscillator for the good tuning process. In resonator part, the stripline structure and low loss glass/ceramic material are used to get higher Q value. In our research, a VCO oscillates in the 2.3∼2.36 GHz band is developed.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.30-38
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• 2015

본 논문에서는 삼중 $TE_{01{\delta}}$ 모드를 가지는 세라믹 유전체 공진기와 새로운 결합 네트워크를 이용한 대역 통과 여파기를 제안한다. 원통형 유전체 공진기의 삼중 공진 모드를 이해하고, 모드 간 결합분석을 통해 900 MHz 대역의 대역 통과여파기의 설계를 보인다. 유전체 공진기의 높은 품질계수와 제어 가능한 3개의 전송 영점을 통해 우수한 삽입 손실과 감쇄 특성을 얻을 수 있으며 기존 단일 모드 유전체 공진기를 이용한 여파기와 비교하여 60 %의 소형화를 달성하였다. 제안된 대역 통과 여파기 및 설계방법은 회로 해석 및 3차원 모의실험과 측정을 통하여 설계목표와 비교 분석되어 그 타당성을 증명하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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• pp.628-631
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• 2003

In this paper, 2.4 GHz WLAN BPF(Band Pass Filter) using LTCC(Low temperature cofiring ceramic) multilayer technology was simulated and manufactured. A modified ${\lambda}/4$ Hair-pin resonator with shunt-to ground loaded capacitor is used to shorten resonator length and improve circuit Q factor. Proposed BPF has a combline structure. Electro-magnetic Coupling between coupled strip-line resonators is controlled to provide attenuation poles at finite frequencies. The overall size of the filter is $3.2{\times}1.6{\times}1.3mm^3$. The measured result shows good agreement with simulated data.

• 한국광학회지
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• 제19권2호
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• pp.127-131
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• 2008

본 논문에서는 굴절률 감지 방식의 수직 결합형 폴리머 마이크로링 공진기 기반 글루코스 바이오 센서를 제안하고 구현하였다. 이 센서에서 상부 클래딩 역할을 하는 글루코스 분석 대상물의 농도 변화는 링 공진기의 공진파장 이동을 측정함으로써 얻어진다. 특히, 센서의 감도를 향상시키기 위해 다음과 같은 방법을 사용하였다. 첫째로, 분석 대상물에 근접한 유효굴절률을 갖는 폴리머 도파로 구조를 공진기 센서에 도입하였다. 둘째로, 분석 물질의 접촉면적을 확대하기 위해 측면 클래딩층이 충분히 식각된 pedestal 링 도파로 구조를 사용하였다. 제안된 공진기 센서는 빔전파 방법을 사용하여 설계하고 분석하였다. 사용된 코어 및 클래딩용 폴리머의 굴절률은 각각 1.430과 1.375였으며, 링 반경은 $400\;{\mu}m$였다. 이 때 얻어진 도파로의 유효굴절률은 ${\sim}1.390$였으며 글루코스 수용액의 굴절률 1.333와 매우 근접하였다. 제작된 소자의 기본적인 전달특성은 FSR(free spectral range) 0.66 nm, 대역폭 ${\sim}0.15\;nm$, Q 값 10,000 이었다. 1550 nm 광파장 대역에서 얻어진 측정 결과를 살펴보면, 센서 감도는 ${\sim}0.28\;pm$/(mg/dL)였으며, 이에 따른 굴절률 변화 감도는 ${\sim}200\;nm/RIU$였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제5권1호
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• pp.8-13
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• 2005

The InGaP/GaAs hetero-junction bipolar transistor(HBT) monolithic voltage-controlled dielectric resonator oscillator(VCDRO) is first demonstrated for a Ku-band low noise block down-converter(LNB) system. The on-chip voltage control oscillator core employing base-collector(B-C) junction diodes is proposed for simpler frequency tuning and easy fabrication instead of the general off-chip varactor diodes. The fabricated VCDRO achieves a high output power of 6.45 to 5.31 dBm and a wide frequency tuning range of ]65 MHz( 1.53 $\%$) with a low phase noise of below -95dBc/Hz at 100 kHz offset and -115 dBc/Hz at ] MHz offset. A]so, the InGaP/GaAs HBT monolithic DRO with the same topology as the proposed VCDRO is fabricated to verify that the intrinsic low l/f noise of the HBT and the high Q of the DR contribute to the low phase noise performance. The fabricated DRO exhibits an output power of 1.33 dBm, and an extremely low phase noise of -109 dBc/Hz at 100 kHz and -131 dBc/Hz at ] MHz offset from the 10.75 GHz oscillation frequency.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권5호
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• pp.513-517
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• 2003

본 논문에서는 유전체 공진기를 이용하여 X-band에서 안정된 소스원으로 사용할 수 있는 전압제어 발진기를 구현하였다. 위상 잡음을 개선하기 위하여 저잡음 특성을 가진 MESFET과 높은 선택도를 얻기 위하여 유전체 공진기를 사용하였고, 안정된 전압 가변을 하기 위하여 Q값이 높고 가변 특성이 좋은 바렉터 다이오드를 사용하였다. 구현된 회로는 최적의 성능을 갖도록 회로 시뮬레이터인 ADS를 사용하였다. 제작된 전안제어 유전체 공진 발진기의 특성을 측정한 결과, 중심 주파수 12.05 GHz에서 2.22 dBm 출력 파워와 -30 dBc의 고조파 억압과 중심 주파수 100 KHz offest에서 -130 dBc의 위상잡음 특성을 얻을 수 있었으며, 바렉터 다이오드에 인가되는 전압의 변화에 따른 주파수 변화는 중심주파수에서 $\pm$8.7 MHz를 얻었다. 제작된 VCDRO는 X-band에서 국부 발진기로 이용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.398-402
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• 2003

본 논문에서는 FMCW레이더 시스템에서 안정된 소스원으로 사용할 수 있는 전압제어 유전체 공진 발진기를 구현하였다. 위상 잡음을 개선하기 위하여 저잡음 특성을 가진 MESFET과 높은 선택도의 유전체 공진기를 사용하였고, 안정된 전압 가변을 하기 위하여 Q값이 높고 가변 특성이 좋은 바렉터 다이오드를 사용하였다. 구현된 회로는 최적의 성능을 갖도록 하모닉 발란시스 시뮬레이션을 사용하였다. 제작된 전압제어 유전체 공진 발진기의 특성을 측정한 결과, 중심 주파수 12.0GHz에서 2.22dBm 출력 파워와 -30dBc의 고조파 억압과 중심 주파수 100kHz offest에서 -130dBc의 매우 좋은 위상잡음 특성을 얻었으며, 바렉터 다이오드에 인가되는 전압의 변화에 따른 주파수 가변 범위는 중심주파수에서 $\pm$18.7MHz를 얻었다. 제작된 VCDRO는 FMCW의 국부 발진기로 이용될 수 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권1호
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• pp.84-90
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• 2010

본 논문에서는 주파수 조절 범위의 감소 없이 위상 잡음을 줄이고 회로 크기를 최소화하기 위하여 혼합 우좌향 전송 선로 기반의 고조파 조절 회로를 이용한 새로운 전압 제어 발진기를 제안하였다. 위상 잡음은 2차와 3차 고조파에서 동시에 단락임피던스를 갖는 새로운 고조파 조절 회로에 의해 줄어들었다. 제안된 고조파 조절 회로는 혼합 우좌향 전송 선로의 주파수 오프셋과 위상 기울기에 의한 이중 대역 특성을 갖는 혼합 우좌향 전송 선로를 이용하여 설계되었다. 높은 Q 특성의 공진기는 위상 잡음을 줄이기 위하여 사용되어 왔지만, 주파수 조절 범위가 감소하는 문제를 갖고 있다. 하지만 제안된 전압 제어 발진기의 주파수 조절 범위는 위상 잡음이 높은 Q 특성의 공진기 없이 감소하였기 때문에 줄어들지 않았다. 또한, 일반적인 우향 전송 선로 대신 혼합 우좌향 전송 선로를 이용하는 것을 통하여 회로의 크기를 소형화 하였다. 전압 제어 발진기의 위상 잡음은 5.731 ~ 5.938 GHz의 주파수 조절 범위 내에서 100 kHz의 오프셋 주파수에서 -119.17 ~ -117.50 dBc/Hz이다.