• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.105-105
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• 2000

현재 급격히발전하는 이동통신기술로 미루어 보아 앞으로는 모든 정보통신이 무선통신으로 이루어질 것이다. 그런데 무선통신은 이동성과 대용량의 정보전송에 초점을 맞추어 발전하고 있다. 많은 정보량을 전달하기 위해서 현재 사용되는 주파수 대역보다 고주파의 전파가 사용되어야 한다. 또한 이동성을 향상시키기 위해서는 통신기기의 소형화를 이루어야 하고 그러기 위해서 궁극적으로 모든 소자를 하나의 칩(chip)으로 집적화하는 것이 필요하다. 따라서 벌크상태로 사용되고 있는 유전체 공진기를 소형화, 즉 박막화해야만 한다. 결국 유전체 박막의 마이크로파 대역에서의 유전특성을 연구하고 그 특성을 향상시켜야만 한다. 통신기기에서 사용되는 유전체 공진기는 소형화를 위해 높은 유전율과 낮은 유전손실(tan$\delta$), 즉 높은 품질계수 (Q)를 가져야 한다. 마이크로파 대역에서 사용되고 있는 유전체 중에서 TiO2는 벌크 상태의 rutile 상에서 100정도의 높은 유전율과, 4 GHz에서 10,000 정도의 높은 품질계수를 나타낸다고 보고되어 있다. 따라서 본 연궁서는 TiO2 박막의 마이크로파 유전특성을 연구하였고 anatase 박막의 유전특성도 측정하였다. TiO2 박막을 RF magnetron reactive sputtering 방법으로 Ar (15 sccm)과 O2 (1.5 sccm) 기체를 사용하여 상온에서 증착하였다. 4mTorr의 증착압력에서 안정한 rutile 박막을 얻었고, 15 mTorrdo서 준안정한 anatase 박막을 얻을 수 있었다. 그리고 그 중간의 압력에서 두 상이 혼합된 박막이 증착되었다. 위와 같은 방법으로 형성한 TiO2 박막의 마이크로파 유전특성을 측정하기 위해 마이크로스트립 링공진기 (microstrip ring resonator)를 제작하였다. 마이크로스트립 링 공진기는 링의 원주길이가 전자기파 파장길이의 정수배가 되면 공진이 일어나는 구조이다. Fused quartz를 기판으로 하여 증착압력을 변수로 하여 TiO2 박막을 증착하였다. 그리고 그 위에 은 (silver)을 사용하여 링 패턴을 형성하였다. 이와 같이 공진기를 제작하여 network analyzer (HP 8510C)로 마이크로파 대역에서의 공진특서을 측정하였다. 공진특성으로부터 전체 품질계수와 유효유전율, 그리고 TiO2 박막의 품질계수를 얻어내었다. 측정결과 rutile에서 anatase로 박막의 상이 변할수록 유전율은 감소하고 유전손실은 증가하는 결과를 나타내었다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.18 no.3
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• pp.39-43
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• 2011

Effects of cavity material on the Q-factor measurement of microwave dielectric materials were studied by HFSS simulation and the measurements using metal cavity. $TE_{01\delta}$ mode resonant frequency was determined from the electric and magnetic field patterns and the loaded Q-factor was calculated from 3dB bandwidth of $S_{21}$ spectrum. When the cavity metal materials were Cu, SUS and Au cavity, the level of Q-factor was similar. However, Q-factor was significantly decreased when the cavity metal material was CuO. The Q-factor measurements of dielectric resonator by network analyzer using various metal cavity exhibits consistent behavior.

• The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.6 no.2
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• pp.27-34
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• 1995

In this paper, an X-band TDRO(transistor dielectric resonator oscillator) is designed and experimented with the oscillator constructed. Design of the TDRO is carried out by deriving analycally the coupling parameters between a microstrip line and a dielectric resonator. The coupling parameters take account of the relations among substrate material, ground plane, metallic boundaries surrounding the resonator, distance between a microstrip line and a resonator. Two criteria, external quality factor and coupling coefficient, have been chosen in order to evaluate the performance of the TDRO designed. TDRO studed in this paper may be useful for the application of a microwave system requiring a stable and effective oscillator frequency.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2001.10a
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• pp.242-245
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• 2001

본 논문은 디지털 위성용 하향변환기에 적용되는 고안정 전압제어 마이크로파 발진기의 위상잡음 특성을 분석하였다. 전압제어 마이크로파 발진기는 능동소자의 비선형 등가모델과 궤환회로의 영향을 고려하여 유전체 공진 마이크로파 발진기를 위상잡음과 출력 전력에 절충(trade-off)하여 설계하였고, 13.25GHz의 발진주파수에서 출력이득은 12dBm이고, 위상잡음은 옵셋 주파수 100KHz 에서 -107.91dBc를 보였다. 바렉터 다이오드 동작에 의한 튜닝 범위는 2MHz/V로 위상동기 발진기에 응용할 수 있음을 보였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07c
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• pp.1527-1529
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• 2002

본 논문은 저손실 소형 대역통과 여파기인 기지국용 RF/Microwave 수동소자의 다중 공진 모드(Multi-Mode)에 관한 연구로 한개의 유전체 공진기(Dielectric Resonator)로 두개의 공진 모드(Dual-Mode)를 형성하고 그의 결합량을 조절하여 대역통과 여파기를 설계 및 제작하고, 기지국용 Dual-Mode 대역통과 여파기의 소형화, 경량화를 50%이상 향상시켜 양질의 Dual-Mode 공진 특성을 관찰하였다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.24 no.5
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• pp.508-517
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• 2004

We described a near-field scanning microwave microscope which uses a high-quality dielectric resonator with a tunable screw. The operating frequency is f=4.5 5GHz. The probe tip is mounted in a cylindrical resonant cavity coupled to a dielectric resonator We developed a hybrid tip combining a reduced length of the tapered part with a small apex. In order to understand the function of the probe, we fabricated three different tips using a conventional chemical etching technique and observed three different NSMM images for patterened Cr films on glass substrates. We measured the reflection coefficient of different metal thin film samples with the same thickness of 300m and compared with theoretical impedance respectly. By tuning the tunable screw coming through the top cover, we could improve sensitivity, signal-to-noise ratio, and spatial resolution to better than $1{\mu}m$. To demonstrate the ability of local microwave characterization, the surface resistance of metallic thin films has been mapped.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.28 no.1
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• pp.16-24
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• 2008

Near-field scanning microwave microscope (NSMM) has been used to characterize the electromagnetic properties of samples based on a cavity perturbation technique. We used a NSMM using a waveguide cavity to couple a metallic probe tip as a point like evanescent field emitter. We explained the quality of our NSMM system by applying the cavity perturbation theory. First, to make a shape perturbation, we inserted linear and loop probes in the waveguide resonator. To check up electric and magnetic field distribution inside the waveguide resonator by shape perturbation, we confirmed the field distribution by using a HFSS simulation. Second, to make material perturbation, we located a dielectric sample in front of the probe tip and measured reflection coefficient $(S_{11})$. We found that the resonance frequency$(f_r)$ was changed linearly as the dielectric constant of resonator$({\varepsilon}_r)$ increased when ${\Delta}{\varepsilon}\;and\;{\Delta}{\mu}$ were small.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2000.11a
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• pp.369-372
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• 2000

본 논문에서는 P-HEMT Gate-바이어스 튜닝에 의한 위상동기 마이크로파 발진기를 설계하였다. 설계된 유전체 발진기는 병렬궤환공진 형태로서 P-HEMT의 게이트단에서 전압을 제어하여 전압제어발진기 형태로 주파수를 가변시키므로서 안정된 위상동기신호를 나타나도록 하였다. 위상동기방식은 외부에서 제공되는 125㎒의 기준주파수를 SRD로 체배시켜 하모닉 신호를 이용한 마이크로파 샘플링 위상검파 방식으로 설계하였으며, 유전체 발진기의 자유발진신호와 샘플링 신호사이의 위상비교에 의하여 ±1㎒ 범위의 고안정 특성을 갖는 13.25㎓대역의 위상고정 발진기의 동기화와 저 위상잡음을 나타내었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.2
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• pp.146-150
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• 2001

Electromagnetic simulation was compared to the measurement with a network analyzer in the cavity resonator method which has been used for determining microwave quality factor. Scattering matrix $S_{12}$ obtained from the network analyzer was compared to the $S_{12}$ obtained from the simulation. The effects of the pore and the secondary phase of the dielectric resonator on the microwave quality factor were studied. From the simulated results, the dominant resonant $TE_{01\delta}$ mode was determined and the quality factor was observed to decrease with the pore and the secondary phase in the dielectrics.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.12 no.4
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• pp.185-190
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• 2003

Recently, sensors which use the infrared light, supersonic waves, and electromagnetic waves have been used for many applications to detect information of the object. For these sensors, the accompanying system which utilizes the sensor should be systematically developed. In this paper, a general microwave radar sensor system is briefly described, and then basic applications of a CW doppler radar sensor system are introduced. For the CW doppler radar sensor applications, a highly-stable, low-cost Dielectric Resonator Oscillator (DRO) has also been designed and implemented, which can be used for commercial microwave sensor systems. The implemented DRO has output power of +5.33 dBm at 12.67 GHz and phase noise of -108.5 dBc/Hz at the 100 kHz offset frequency.