(100) single crystal Si은 좋은 anisotropy etching 성질과 기계적 강도를 가지고 있어 MEMS 구조용 소재로 사용되고 있다. (100) Si의 신뢰성 평가를 위하여 필요한 탄성계수를 측정하고 반복동작에 의한 응력에 의한 파손특성을 평가하기 위하여 micromachining을 통해 resonator를 제작하였다. Resonator의 공진주파수를 분석함으로써 탄성계수를 추하고자 하였으며 반복응력에 대한 파괴특성을 평가하기 위하여 공진 상태에서 파괴가 일어날 때까지의 사이를 수를 측정함으로써 반복음력에 대한 Si의 피로특성을 평가하고자 하였다. 실험 결과 (100) Si의 <110> 방향으로의 탄성 개수를 측정할 수 있었으며 Si의 미세파손의 응력에 대한 의존성을 평가할 수 있었다. 평가결과 Si의 미세파손 메커니즘은 억제된 균열의 진전에 의한 subcritical crack에 의한 피로파괴 현상보다는 과도한 스트레스에 의한 순간적인 균열전파에 의해 지배됨을 관찰할 수 있었다.
MHz 이상의 높은 공진 주파수를 가지는 LLC 공진형 컨버터는 공진 소자의 크기가 줄어 높은 전력 밀도를 구현 가능하다. 하지만 2차측 누설 인덕턴스가 공진에 크게 영향을 미쳐 기존의 디자인 방법에 오차가 커지고 이는 효율 감소로 이어진다. 본 논문은 이를 극복하기 위해 2차측 누설 인덕턴스를 고려한 컨버터 모델을 제시하고 이의 전압 이득을 분석한다. 제안하는 모델을 사용하여 높은 효율을 위한 변압기의 자화 인덕턴스, 턴 비를 제시하고, 안정적인 컨버터 동작을 위해 2차측 다이오드 디자인 방법을 제안한다. 모든 제안하는 분석 및 디자인 방법은 1 MHz 스위칭 주파수를 가지는 240 W LLC 공진형 컨버터를 통해 검증하였다.
이중 통신(Duplexer) 필터를 설계 및 개발하기 위한 최적조건을 구하기 위해 36° LiTaO3 기판 표면에 빗살무늬 변환기를 사용한 모의 실험을 수행하였으며, 전극 재료로는 Cu-Al(W3%)합금을 이용하였다. 제작한 듀플렉스 필터의 사다리(Lader)형 구조로서 직렬 공진기와 병렬 공진기의 결합으로 필터를 구성하였다. 적절한 통과대역과 저지대역을 형성 하기 위하여 직렬 공진기와 병렬 공지기의 주파수 차이를 30MHz로 했으며, 낮은 저지대역 을 형성하기 위하여 두 공진기의 전기용량의 비는 1로 하였고, 전극의 두께는 2,500Å으로 하였을 때 설계 조건과 일치하는 주파수 응답을 얻었다. 제작한 듀플렉서 필터의 주파수 특 성은 중심 주파수는 836.5MHz와 881.5MHz, 통과대역 폭은 25MHz, 삽입손실은 2.5dB 이하 및 저지대역은 -35dB이하로 나타났다.
본 논문에서는 통신 기지국용 전원으로 사용할 수 있는 직렬 공진형 컨버터 시스템의 새로운 제어방식을 제안하였다. 주파수 제어 직렬 공진형 컨버터 시스템은 병렬 출력 직렬 공진(Parallel Output Series Resonant: POSR)형태이기 때문에 부하변동에 강인하다. 또한 스위칭 주파수를 제어함으로써 입력전압의 변화에도 안정된 출력을 제공한다. 실제 시스템 제작에 앞서 제안된 병렬 출력 직렬 공진형 컨버터 시스템의 분석을 하였고 ACSL(Advanced Continuous Simulation Language)을 이용한 모의실험을 하였다. 또한 실제의 시스템을 제작 및 실험을 통하여 시스템 특성을 확인하였다.
본 연구에서는 비정질 CoFeHfO 박막 재료의 두께 변화에 따른 고주파 손실 특성을 분석하기 위하여 57~1368 nm 두께의 CoFeHfO 박막 재료에 대해 마이크로파 투자율 특성을 분석하였다. 두께가 405 nm이하에서 허수부 투자율은 2.95 GHz에서 하나의 공진주파수를 보이지만, 405 nm 이상에서는 2.97 GHz와 547 MHz에서 두 개의 공진주파수를 보인다. 저자장하에서 측정한 토오크 곡선 결과로부터 547 MHz에서 발생되는 공진주파수는 CoFeHfO 재료의 자화 용이축들의 각도 분포에 기인하는 것으로 자기장의 세기에 따라서 급격하게 감소하는 특성을 보인다. 따라서 두께가 400 nm 이상의 CoFeHfO 박막 재료를 2 GHz 대역에서 작동하는 초소형 마이크로파 부품에 적용하기 위해서는 자화 용이축의 분포각도를 최소화시켜야 한다.
이동 및 정보통신 시스템이 소형화 및 고성능화됨에 따라 System OR Package (SOP) 기술의 연구개발이 주목을 받고 있다. 저가형 SOP를 위하여 가장 많은 연구가 다층인쇄회로 기판에 수동소자 및 전송선로를 내장시키는 것이다. 본 논문에서는, 8층 KB 기판에 Meander line과 Radial/T Stub 패턴을 Advanced Design System(ADS) simulation을 이용하여 설계 및 제작하고 분석함으로써 정확한 SOP 디자인 및 설계 방향을 제시하고자 한다. 설계변수-패턴의 length, width, spacing, 각도와 공정변수-1층/3층, 기판 재질(prepreg(PP)과 resin coated copper(RCC))을 두어 제작하여 그 특성을 비교하였다. Meander Line는 PP보다 RCC에서의 인덕턴스가 크고 높은 자가 공진주파수를 가졌고, 3층보다 1층에서의 인덕턴스가 안정적이었다. Radial/T Stub는 PP보다 RCC에서의 커패시턴스가 작으나, 높은 자가 공진 주파수로 커패시턴스가 안정적이었다. Meander Line은 RCC, 병렬 전송선로 간격-400um, 병렬 전송선로 길이-500um, 1층 설계 시, 인덕턴스-1.60nH, 자가 공진주파수-9.21GHz 특성이 가장 우수하고, Radial Stub는 RCC, $60^{\circ}$, 1층 설계 시, 커패시턴스-0.62pF, 자가 공진주파수-9.06GHz의 특성이 나타났고, T Stub는 RCC, Stub 길이-600um, Stub 너비-150um, 1층 설계 시, 커패시턴스 -0.38pF, 자가 공진주파수-10GHz이상으로 우수한 특성을 나타냈다.
본 논문에서는 GPS(1.57~1.577 GHz)와 WiBro(2.3~2.4 GHz), WLAN(2.4~2.48 GHz)에서 동작하는 이중 대역 스파이럴 미앤더 모노폴 인쇄형 안테나를 설계 및 제작하였다. 하모닉 공진 주파수의 전류의 크기와 기본 공진 주파수의 전류의 크기가 다른 모노폴 끝단에 포지티브 커플링이 생기는 스파이럴 구조를 위치하여 기본 공진 주파수와 하모닉 공진 주파수의 주파수 비를 조절하였다. 또한, 선로의 간격을 조절해 커플링 영향 분석으로 주파수 비를 조절하였다. 측정 대역폭은 기본 공진 주파수에서 130 MHz(1.49~1.62 GHz), 3배수 하모닉 공진 주파수에서 330 MHz(2.29~2.62 GHz)로 나타났다. 최대 방사 이득은 GPS(1.575 GHz) 대역에서 2.86 dBi, WiBro(2.35 GHz) 대역에서 3.49 dBi, 그리고 WLAN(2.45 GHz) 대역에서 3.71 dBi로 측정되었다.
생체센서, 나노안테나, 테라헤르츠 전송선, 나노레이저, 물성분석기의 기본구조로 쓰이는 나노원기둥 배열의 전자기적 특성을 해석할 수 있는 기법을 소개한다. 테라헤르츠 이상 주파수에서는 반드시 금속을 유전체로 모형화해야한다. 전자기파가 유전체 나노원기둥 배열에서 반사와 투과되는 특성을 공진주파수 관점에서 연구하여 다양한 첨단응용에 활용할 수 있다.
한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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pp.182-184
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1990
633M He-Ne 레이저의 반사경의 비등방성에 의한 발진 주파수 편이 및 레이저 매질의 분산특성 때문에 기인하는 레이저 주파수 당김효과를 측정하였다. 내부 반사경형 레이저 공진기에서 발진하는 종모드사이의 맥놀이 신호를 RF-스펙트럼 분석기로 분석하므로써 90kHz의 주파수 편이량차를 측정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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