• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.69-71
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• 2009

Meander 형태의 인덕터를 각각 산화마그네슘 (MgO)기판과 산화 알루미늄 ($Al_2O_3$) 기판 위에 구현하여 고주파 특성을 구조 시뮬레이션을 통해 연구하였다. 고주파 시뮬레이션을 통해서 적절한 구조의 meander 형태의 인덕터를 선정하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션시 사용된 알루미늄 상부전극은 길이 282 nm, 폭 45 nm, 두께 100 nm, 간격은 15 nm의 구조 였으며, 5, 7, 9, 11, 13턴의 meander 형태 인덕터 소자들을 이용하여 고주파 수동소자 응용을 위한 고주파 구조 시뮬레이션을 50 MHz에서부터 30 GHz까지 수행하였다. 주파수에 따른 인덕턴스와 품질계수를 등가회로를 이용하여 계산하였다. 시뮬레이션으로부터 자기공진주파수 (SRF, self resonance frequency)가 인덕터의 턴 수가 증가함에 따라 저주파 영역으로 이동하는 것을 확인하였고, 고주파 시뮬레이션 결과에서 산란 매개변수 (S-parameter, $S_{21}$)로부터 인덕턴스와 품질계수를 추출해내었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권10호
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• pp.17-23
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• 2003

본 논문에서는 고성능의 극소형, 솔레노이드 형태의 RF 칩 인덕터를 연구하였다. 제작된 RF 칩 인덕터의 크기는 1.0×0.5×0.5㎣ 이었다. 코아의 재료 (96% Al₂O₃)와 모양 (I-type)은 인덕터의 성능을 극대화시키도록 Maxwell three-dimensional field simulator를 이용하여 결정되었다. 40㎛의 직경을 가진 가는 구리(Cu)도선을 코일로 사용하였다. 개발된 인덕터의 인덕턴스 (L), 품질계수 (Q), 그리고 커패시턴스 (C) 들에 대한 고주파 특성은 RF 임피던스/재료 분석기 (HP16193A 시험 fixture가 장착된 HP4291B)를 사용하여 측정되었다. 개발된 인덕터들은 230MHz - 1 GHz의 주파수 영역에서 11 - 39 nH 범위의 인덕턴스 값과 28 - 50 범위의 품질계수 값을 가지는데 이는 전 세계적으로 가장 좋은 칩 인덕터 업체 중의 하나인 CoilCraft/sup Tm/에 의해 생산된 인덕터들의 특성과 유사한 결과를 나타내고 있다. 시뮬레이션 데이터는 개발된 인덕터의 L, Q, C 등의 고주파 특성을 잘 예측하고 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권12호
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• pp.559-565
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• 2002

현재 RFIC를 위해 실리콘 기판상에 구현되는 인덕터의 Q 값은 12 이하로 알려져있기 때문에, 고성능 회로설계를 위해서는 더욱 높은 Q 값을 갖는 인덕터의 구현이 필수적이다. 본 논문에서는 본드와이어를 이용하여 높은 Q 값을 가지는 두 개의 인덕터를 제안하였고, 동일한 인덕터에 PGS를 적용하여 총 4가지 형태의 인덕터를 구현하였다. 제안된 본드와이어 인덕터는 일반적인 금속선로보다 넓은 단면적 때문에 상대적으로 작은 도체 손실을 갖고, 인덕터의 상당부분이 공기 중에 위치하므로 기생 캐패시턴스 성분을 줄일 수 있다. 해석 및 측정결과 1.5 GHz 에서 기존의 나선형 인덕터보다 상당히 개선된 15이상의 Q 값을 가짐을 확인하였다. 또한 자동 본딩 머신을 사용하여 구현하기 때문에, 동일한 형태의 인덕터를 반복적으로 쉽게 만들 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.481-482
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• 2016

병렬 운전 시 인터리빙 기술은 인버터 최종 출력 전류에 포함되는 스위칭 주파수 성분의 고조파를 제거하는 장점을 가지고 있지만 이로 인해 고주파 성분의 영상분 순환 전류를 만든다. 따라서 이 성분을 억제하기 위해 커플드 인덕터가 같이 사용된다. 하지만 커플드 인덕터를 사용할 경우에는 파라메타의 오차로 인해 안정성에 문제가 발생 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 인터리빙 및 커플드 인덕터를 사용한 병렬 운전 인버터 시스템에서 전류 품질 개선을 위해 고조파 보상을 할 경우 발생 할 수 있는 안정성 문제에 대한 원인을 규명하고 새로운 순환전류 제어 방법에 대해 제안하고 실험을 통해 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.445-453
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• 2000

본 논문에서는 MMlC 설계에서 필요한 능동 인덕터의 설계 방법을 제시하였다. 제안된 가변 능동 인덕터는 궤환 커패시터와 궤환 저항을 가진 종속접속된 2개의 FET로 구성을 하였다. 제안된 가변 능동 인덕터는 낮은 직렬 저항을 가져서 상대적으로 높은 Q 값을 얻을 수 있고 높은 주파수대에서 사용이 가능한 우수한 동작 특성 을 가진다. 인덕턴스 값은 궤환 커패시터와 궤환 저항 및 바이어스 전압에 의하여 변화되어지며 궤환 저항과 회 로내 병렬 저항을 가변하였을 때 1 GHz에서 15 GHz까지 범위에서 인덕턴스 값이 0.2nH에서 L7nH까지 변화하 였다. 또한 제안된 능동 인덕터를 사용하여 대역통과 필터를 설계하였을 때 삽입손실은 약 0.4 dB이고 반사 손실은 20dB 이상의 우수한 결과를 얻을 수 있었다

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권12호
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• pp.75-82
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• 2006

본 논문에서는 개구를 갖는 접지면의 높은 특성 임피던스를 이용하여 주파수에 대한 민감도가 좋고 높은 품질 계수를 갖는 미앤더 라인 인덕터들을 설계하였다. 주파수에 대한 민감도는 자기 공진 주파수 (SRF) 대신에 해석 주파수 범위에 대한 유효 인덕턴스 변화량으로 새로 정의 되었다. 등가 집중 소자 회로는 고주파 인덕터의 특성을 설명하기 위해 전개되었다. 개구 접지면을 갖는 4 nH 미앤더 라인 인덕터는 0.45 nH/GHz의 좋은 민감도와 0.7 GHz에서 86의 Q 값을 갖는다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권6호
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• pp.34-42
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• 2000

우수한 성능을 가지며 소형${\cdot}$경량인 무선통신기기를 구현하기 위해서는 GHz 대의 고주파수에서 동작하는 소형 RF chip 인덕터의 개발은 중요한 연구분야가 되어왔다. 또한 최근 많이 사용되는 자성 ferrite core 재료는 300MHz 이상의 주파수영역에서 자화율이 급속하게 감소하여 고성능 RF chip 인덕터 개발에 큰 장애가 되고 있다. 따라서 본 논문에서는 비정질 $Al_2O_3$ 코아 재료를 응용한 단순 solenoid 형태의 소형${\cdot}$고성능 RF chip 인덕터를 연구하였다. Cu를 코일 (직경=40${\mu}m$)로 사용하였고 인덕터 크기는 $2.1mm{\times}1.5mm{\times}1.0mm$였다. 외부 전류원은 코일의 양단을 코아 가장자리에 적층된 Au 막에 본딩시킨 후 인가되었다. 코아의 성분은 EDX를 사용하여 분석하였다 개발된 인덕터의 인덕턴스 (L), quality factor (Q), 인피던스(Z)등의 주파수 특성은 RF impedance/Material Analyzer (HP16193A test fixture가 장착된 HP4291B)로 측정되었다. 인덕터들의 인덕턴스 값은 22 nH ~ 150 nH 범위를 가지며, 이들의 자기공진주파수 (SRF)는 1~3.5GHz 영역을 나타낸다. 또한 자기공진주파수가 증가함에 따라 인덕턴스 값이 감소하는 경향을 보이고 있다. 임피던스는 공진주파수에서 최대 값을 가지며 Q-factor의 값은 500 MHz ~ 1.5 GHz 주파수 범위에서 최대 70~97까지 얻어졌다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1521-1523
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• 2002

본 논문에서는 1.58 ${\times}$ 0.82 ${\times}$ 0.94 $mm^3$크기의 H 형태의 솔레노이드형 RF 칩 인덕터를 코일의 직경과 권선수를 변화시키면서 제작하였고, 그들의 고주파 성능을 비교 분석하였다. 저손실 $Al_2O_3$재료를 코아로 $30{\mu}m{\sim}40{\mu}m$의 여러 직경을 가진 Cu를 코일로 사용하였다. 인덕터의 인덕턴스(L), 품질계수(Q), 저항(R), 임피던스(Z) 그리고 커패시턴스(C) 등의 주파수 특성은 HP4291B로 측정하였다. 실험결과 동일권선수에 대해 코일직경이 자을수록 L, Q, R, 그리고 Z등이 증가하였고, 그 증가폭은 권선수가 클수록 커지는 경향이 있음을 알 수 있었다. 그러나 코일직경이 작을수록 기생 커패시턴스 효과가 빨리 나타나 자기 공진주파수 효과가 감소하는 경향을 보이고 있음을 확인하였다. 코일직경이 $3{\mu}m$이고 권선수가 6인 경우에 대표적인 값들은 다음과 같다. L=31.4nH(at 250MHz), Q=49.6(at 700MHz), R=0.362${\Omega}$(at 1MHz)

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.145-151
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• 2007

본 논문에서는 저손실 ${Al_2}{O_3}$ 코아 물질을 이용한 초소형 고성능 솔레노이드 형태 RF 칩 인덕터에 대하여 연구하였다. 본 논문에서 제작된 칩 인덕터의 크기는 $0.86{\times}0.46{\times}0.45m^3$, $1.5{\times}1.0{\times}0.7m^3$, $2.1{\times}1.5{\times}1.0m^3$와 $2.4{\times}2.0{\times}1.4m^3$으로 하였고, 코일은 $27{\sim}40{\mu}m$의 구리선을 사용하였다. 개발된 인덕터의 인덕턴스, 품질계수, 임피던스의 고주파수 특성은 HP16193A test fixture가 장착된 RF Impedance/Material Analyzer(HP4291B)를 이용하여 측정되었다. 7회 권선된 인덕터들은 13${\sim}$100nH의 인덕턴스와 6.4${\sim}$1.1GHz의 자기공진주파수를 가진다. 인덕터들의 자기공진주파수는 인덕턴스가 증가함에 따라 감소하고, 인덕터들의 직접쓰기는 300MHz${\sim}$1.3GHz의 주파수 범위에서 50${\sim}$80을 가진다. 본 연구에서는 높은 인덕턴스와 높은 직접쓰기를 갖는 초소형 솔레노이드 형태 RF 칩 인덕터가 성공적으로 제작되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.157-158
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• 2016

LCL 필터는 스위칭 고조파를 저감하는 저역통과필터로써 L 필터에 비해 경제적이며 효과적인 스위칭고조파 감쇄능력을 갖는다. 하지만 LCL 필터는 L 필터에서 존재하지 않은 공진문제를 야기한다. 이러한 LCL 필터의 공진현상은 계통주입전류의 품질을 저하시키고 LCL 필터의 고조파 억제성능을 저하시킬 수 있는 잠재적 요소이다. 최근에는 스위칭 고조파 및 LCL 필터 공진성분 뿐만 아니라 기본파 주파수 부근의 저차 고조파 성분도 계통주입전류를 왜곡시키는 원인의 하나로 밝혀져다. 그러므로 LCL 필터를 설계하기 위해서는 주요 주파수 영역에서의 정확한 필터동작해석이 요구된다. 본 논문은 기본파 주파수, 공진주파수, 스위칭주파수에 대한 L 필터와 LCL 필터의 주파수응답을 통해 필터의 동작을 해석하며, 시뮬레이션을 통해 계통주입전류의 스위칭 고조파 및 저차 고조파를 저감하기 위한 최적의 필터인덕터 비율을 제안한다.