• 한국전자파학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.753-759
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• 2005

본 논문에서는 표면 MEMS 기술을 이용하여 제작된 $180^{\circ}$ 하이브리드 결합기가 집적된 60 GHz 대역의 단일평형 혼합기를 설계$\cdot$제작하였다. 혼합기에 사용된 $180^{\circ}$ 하이브리드 결합기는 substrate에 의한 dielectric loss를 최소화하기 위하여 polyimide dielectric을 지지대로 사용하여 신호선이 공기 중에 떠 있는 형태의 마이크로스트립 라인을 이용하여 설계하였으며, 이때 지지대의 높이는 $10{\mu}m$이고 면적은 $20{\mu}m{\times}20{\mu}m$을 사용하였다. 제작된 혼합기 의 측정 결과, LO 주파수가 58 GHz에서 LO power가 7.2 dBm 57 GHz에서 RF power가 -15 dBm 일 때, 15.5 dB의 변환 손실과 -40 dB의 RF-LO isolation 특성을 얻었다. 본 논문에서 제안된 혼합기는 RF MEMS 수동 소자를 MMIC와 집적화 함으로써 칩 성능의 감소 없이 크기를 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.815-824
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• 2005

본 논문에서 우리는 새로운 방식의 IMT-2000 대역 DGS(Defected Ground Structure) 도허 티 증폭기를 제안하였다. 근본적으로 도허티 증폭기의 능동 로드-풀 회로 해석 기법은 이상적인 고조파 단락 상태를 가정한다. 그러나 기존의 논문에서는 대부분 이러한 이상적인 고조파 단락을 간과하고 있었다. 우리는 도허티 주 증폭기의 부하 변조 동작에 필수적인 출력단의 임피던스 변환 전송 선로와 보조 증폭기의 출력 임피던스 보정을 위한 오프셋 전송 선로에 DGS를 적용함으로써 이러한 가정을 만족시킴과 동시에 이득, 효율 그리고 최대 출력 전력을 개선하였으며, 선형성 개선과 상당한 크기 감소 효과도 얻을 수 있었다. 제안된 DGS 도허티 증폭기의 2차, 3차 고조파는 비교 대상으로 제작된 일반적인 도허티 증폭기에 비해 각각 44.92 dB, 23.77 dB 이상 차단되었다. 그 결과로서 얻어진 DGS 도허티 증폭기의 P1 dB는 0.42 dB 증가하였고 드레인 효율은 최대 $13.4\%,$ 이득은 0.33 dB 증가하였으며, WCDMA 1 FA 신호에 대한 ACPR 특성이 최대 5.4 dEc 개선되었다. 게다가 주 증폭기와 보조 증폭기 경로에서 각각 $90^{\circ}$ 전기각에 해당하는 길이를 줄일 수 있어 전체 회로의 크기를 상당히 줄일 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.519-528
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• 2006

본 논문은 Wibro용으로 사용될 수 있는 PAM 사양을 설정하고, 사양을 바탕으로 Wibro 동작에 적합한 PAM 구조를 제시하고, 설계하는데 목적을 두었다. Wibro용에 적합한 PAM 설계가 되도록 2005년 802.16e 규격 승인에 따른 최종 개정 안인 TTA의 TTAS_Ko_06_O082R1과 국제규격 IEEE Std. 802. 16d/e를 기반으로 사양을 정하였으며, 높은 효율 동작을 위해 최종단 증폭기는 Doherty 구조를 갖도록 하였고, 보다 높은 선형성 동작을 위해 pre-distorter를 적용 설계하였다. 제작된 PAM은 전체의 사용 대역과 전체의 사용 출력 범위에서 $26.5dB{\pm}1.0dB$의 이득 특성과 -14 dB 이하의 입출력 반사 손실 특성을 가지며, 최대 사용 출력인 26 dBm의 출력점에서 pre-distorter에 의한 4 Tone IMD 특성의 8 dB 개선 효과를 얻어 37 dBc의 결과를 얻었고, Wibro 신호에서는 4.77 MHz Offset 지점에서 5 dB의 개선 효과를 얻으면서 31 dBc의 스프리어스 동작 특성을 얻음과 동시에 Doherty 방식 적용으로 27% 정도의 효율 동작 특성을 얻었다. 제작된 결과는 기존 일반 PAM 구조와 Balanced 구조 그리고 전치 왜곡기가 적용되지 않은 Doherty 구조와의 동작을 비교 분석하여 비교 우위 성능을 가지고 있음을 밝혔다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.430-439
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• 2007

본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 시간 영역 측정에 사용할 광대역 TEM 혼 안테나를 개발하였다. 안테나 개발에 고려된 설계 목표로는 $2{\sim}10\;GHz$의 주파수 영역에서 -10 dB 이하(VSWR<2)의 입력단 반사 손실과, 대역폭 내에서 높은 복사 이득 그리고 낮은 이득 편차이다. 또한 TEM 혼 안테나의 전체 크기를 줄이며 휴대가 용이하도록 하기 위해 안테나 본체와 급전부를 연결할 광대역의 balun을 설계하였다. 제작된 TEM 혼 안테나의 주파수 영역 측정 결과 $2{\sim}10\;GHz$에서 -10 dB 반사 손실을 만족하며, 기존의 삼각 플레이트 형태의 TEM 혼 안테나와 비교하였을 때 그 부피가 80 % 감소하였다. 안테나의 broadside 이득 값은 $2{\sim}10\;GHz$ 대역에서 12 dBi 기준으로 이득 편차가 6 dB 이하를 만족한다. 안테나의 시간 영역 측정 결과 group delay의 변화폭은 0.4 ns 이하를 만족하며, 펄스 측정시 송신과 수신 신호의 상승 시간은 각각 58.5 ps와 66.5 ps로 대략 10 % 이내의 변화를 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.681-689
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• 2010

본 논문에서는 분산 소자 형태의 마이너스 군지연 회로를 이용함으로써 피드포워드 증폭기의 효율 개선 및 구현의 용이성을 증대시킬 수 있는 새로운 구조의 피드포워드 증폭기를 제안한다. 피드포워드 증폭기의 지연 소자에 의한 삽입 손실은 심각한 시스템의 효율 저하를 유발한다. 일반적으로 이러한 손실을 줄이기 위하여 고출력 동축 케이블 또는 지연 선로 여파기를 사용하지만, 그러한 소자들의 삽입 손실조차도 무시할 수 없어서 피드포워드 증폭기의 제약 사항으로 작용한다. 제안하는 마이너스 군지연 회로를 이용함으로써 광대역 선형화를 위해 혼변조 왜곡 신호 상쇄 루프에 사용되는 지연 소자를 제거할 수 있다. 중심 주파수가 2.14 GHz인 WCDMA 하향 대역에서 -9 ns의 군지연, 0.2 dB의 삽입 손실, 그리고 30 MHz의 대역폭을 갖도록 제작된 2단 분산 소자 마이너스 군지연 회로를 이용하여 제작된 제안하는 구조의 피드포워드 증폭기는 평균 출력 전력이 44 dBm 일 때 -53.2 dBc의 인접 채널 누설비(Adjacent Channel Leakage Ratio: ACLR)를, 19.4 %의 전력 부가 효율(Power Added Efficiency: PAE)을 갖는 것으로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.430-439
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• 2006

본 논문에서는 차세대 이동 통신을 위한 전파 전파 특성을 분석하기 위해 3.4, 5.3, 6.4 GHz 대역 신호를 이용하여 마이크로 셀 형태의 주거 및 도로 지역에서 측정된 경로 손실을 제시하였다. 한국의 대표적인 주거 지역 형태인 아파트 지역과 주택 지역의 경로 손실 특성을 비교 분석하였으며 기존의 COST231-Hata모델과도 비교하였다. 측정 결과 동일한 주파수에 대하여 두 주거 지역의 표준 편차는 주거 지역에 따른 경향이 없는 반면, 경로 손실 지수는 아파트 지역이 큰 경향을 보였다. 마이크로 셀 형태의 도로 지역은 가시 구간과 비가시 구간으로 구분하여 측정을 수행하고 경로 손실 특성을 분석하였다. 가시 구간의 경우 3.4, 5.3, 6.4 GHz 모두에 대해 측정을 통한 경로 손실 값은 이론적인 경계 내에 위치하고 있으며 breakpoint의 위치는 이론값에 비해 6 % 정도 감소하는 사실을 확인할 수 있었다. 비가시 구간의 경우 가시 영역에서 비가시 영역으로 전환되는 지점에서 수신 전력이 급속하게 감소하며 가시 영역에 비해 비가시 영역의 경로 손실 지수가 큰 결과를 보였다. 그리고 송신단에서 코너까지의 거리가 증가할수록 비가시 영역에서의 경로 손실 지수와 코너 손실이 증가하는 현상을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.25-31
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• 2020

정보전송시스템의 백본 역할을 하고 있는 광시스템에서는 시스템의 성능평가 및 최적화를 위해 신호와 잡음의 통계 특성에 대한 평가가 필수적이다. 광 수신시스템에서는 수신감도를 개선하기 위해 광 검출기 전단에 광증폭기를 채용하여 수신감도를 개선하고 있으나 광 검출기의 출력부에 첨가되는 ASE 잡음으로 인해 광수신기에서 광신호에 대한 전자신호의 대역폭이 비가 변화되는 문제점 또한 존재한다. 이러한 신호들의 대역폭의 비의 변화 문제는 출력단에 존재하는 필터의 통과대역 특성에 따라 변화하게 되는데, 주파수 응답 효과는 무한대의 차수를 갖는 필터를 구성하면 해결할 수 있으나 이를 실제 구현하는 것은 거의 불가능하므로 본 논문에서는 버터 워쓰 필터를 구현하여 필터의 차수에 따른 광 수신시스템의 주파수 응답 특성을 평가하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 Butter-Worth 필터의 차수 N이 증가하면 필터의 수신감도가 증가됨을 확인 할 수 있었다. 또한 다양한 n_sp값의 변화에 대한 시뮬레이션 결과 n_sp가 증가할수록 수신감도가 증가함을 확인할 수 있었다. 즉, n_sp에 따라 광전류의 평균치는 증가하고 분산은 감소하기 때문인 것으로 평가할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권2A호
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• pp.176-186
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• 2006

본 논문에서는 2.45GHz 대역 IEEE 802.15.4 LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network; ZigBee) 시스템의 수신기를 위한 개선된 방식의 symbol detector 알고리즘을 제안한다. 저가 구현을 지향하는 LR-WPAN 시스템의 특성상 규격에서 권고하는 frequency tolerance는 $\pm$80ppm(196KHz, 송수신 각각 $\pm$40ppm)으로서 이러한 큰 주파수 옵셋 환경에서도 안정된 동작이 가능한 symbol detector 알고리즘이 요구된다. 일반적으로 LR-WPAN의 수신 모뎀을 위해 주파수 옵셋에 강인한 noncoherent 기반의 symbol detector 사용되나 noncoherent 방식은 I/Q 제곱 과정에서의 제곱 손실에 의해 성능 열화 및 구현의 복잡도 증가를 유발하게 된다. 따라서 본 논문에서는 단일 preamble 심볼을 이용한 주파수 옵셋 추정기를 통해 주파수 옵셋을 보상해주는 coherent 방식의 symbol detector를 제안한다. 제안된 방식은 noncoherent 방식의 제곱 손실을 제거하여 성능을 향상시킴과 동시에 복잡도를 감소시켜 초소형, 저전력, 저가를 지향하는 LR-WPAN 수신기에 보다 적합하도록 설계되었으며, 다양한 채널 환경에서의 성능 평가를 통하여 제안된 알고리즘이 differential detection 기반의 noncoherent 방식보다 1dB의 향상된 성능을 보임을 입증하였다

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권7호
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• pp.583-588
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• 2007

이동 애드 혹 네트워크는 기반 망의 도움 없이 모바일 노드의 자유로운 참여와 이탈에 의해 임시적인 네트워크를 구성하기 용이하다. 이러한 모바일 노드는 한정된 에너지에 의존한다. 그래서 무선 애드 혹 네트워크에서 에너지와 관련된 문제들이 중요한 연구과제로 다루어진다. 모바일 노드의 에너지 소비를 줄이기 위해 IEEE 802.11 PSM를 적용한 다중 홉 애드 혹 네트워크 모델에 대해서 최근 많은 연구가 이루어졌다. IEEE 802.11 PSM은 단일 홉 애드 혹을 가정하고 제안되었다. IEEE 802.11 PSM을 다중 홉 애드 혹 네트워크에 적용을 하게 될 경우 경로설정 메시지를 받지 못한 모바일 노드에 의해 우회하는 경로가 발생하게 된다. 우회하는 경로는 전송지연뿐만 아니라 모바일 노드의 에너지 소비를 증가시키게 된다. 본 논문에서는 경로 설정 메시지를 전송받지 못한 모바일 노드에 의해 발생하는 우회하는 경로를 최적의 경로로 재설정하는 알고리즘을 제안하였다. 모바일 노드는 자신의 송수신 범위에 있는 노드들의 데이터를 엿들을 수 있다. 무선 매체는 동일한 대역을 사용하는 모든 모바일 노드에 의해 공유되어진다. 이러한 매체의 특성을 이용하여 모든 모바일 노드들은 우회경로를 감시하고 우회경로가 발생하였을 경우 자신의 라우팅 테이블의 정보를 수정하거나 이웃한 모바일 노드에게 라우팅 업데이트 요청 메시지를 보내어 최적의 경로로 재설정하게 된다. 우회경로를 최적의 경로로 재설정함으로써 전송지연과 불필요한 에너지 소비를 줄일 수 있었다. 시뮬레이션을 통해 제안 알고리즘을 수행하기위한 오버헤드는 무시할 수 있을 정도로 작다는 것을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권10호
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• pp.90-97
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• 2006

본 논문에서는 cascode 구조에 shunt peaking 기술을 접목시킨 밀리미터파 광대역 amplifier를 설계 및 제작하였다. 밀리미터파 광대역 cascode amplifier의 설계 및 제작을 위해서 $0.1{\mu}m\;{\Gamma}-gate$ GaAs PHEMT와 CPW 및 passive library를 개발하였다. 제작된 PHEMT는 최대 전달 컨덕턴스는 346.3 mS/mm, 전류이득 차단 주파수 ($f_T$)는 113 GHz, 그리고 최대공진 주파수($f_{max}$)는 180 GHz의 특성을 갖고 있다. 설계된 cascode amplifier는 회로의 발진을 막기 위해서 저항과 캐패시터를 common-rate 소자의 드레인에 병렬로 연결하였다. 대역폭의 확장 및 gain의 평탄화를 위해 바이어스 단들에 short stub 및 common-source 소자와 common-gate 소자 사이에 보상 전송선로를 삽입하고 최적화하였으며, 입출력 단은 광대역 특성을 갖는 정합회로로 설계하였다. 제작된 cascode amplifier의 측정결과, cascode 구조에 shunt peaking 기술을 접목시킴으로써 대역폭을 확장 및 gain을 평탄화 시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 3 dB 대역폭은 34.5 GHz ($19{\sim}53.5GHz$)로 광대역 특성을 얻었으며, 3 dB대역 내에서 평균 6.5 dB의 $S_{21}$ 이득 특성을 나타내었다.