최근 무선통신 시스템의 소형화로 인해 안테나의 소형화가 요구되고 있다. 안테나의 소형화 방법에는 여러 가지가 있지만 이득과 효율을 고려할 때 고유전율의 유전체를 사용하기보다는 안테나 자체의 구조적 변형을 통해 안테나를 소형화하는 것이 더 효과적이다. 따라서, 본 논고에서는 마이크로스트립 안테나의 2차원 구조 변형과 3차원으로 화장된 구조변형에 의한 안테나의 소형화 방법에 대한 연구 결과에 대해 기술하였다. 2차적 구조 변형 방법에는 패치를 구부리거나 slit을 넣는 방법을 사용하여 그 크기를 축소시켰으나 소형화에 한계가 있었다. 그래서, 마이크로스트립 안테나의 패치와 접지면 사이의 공간을 활용하는 perturbation 효과를 바탕으로 3차원의 corrugation, iris, folded 구조를 이용하여 더욱 소형화된 안테나를 설계하였다. 또한, 2차원 구조의 소형화 방법에 3차원으로 확장한 구조를 서로 결합하여 안테나를 더욱 소형화 할 수 있었다. 이에 마이크로스트립 안테나의 소형화 방법과 그에 따라 설계·제작한 안테나에 대해 소개하고자 한다.
스핀 밸스 트랜지스터를 소형화 할 수 있는 공정 기술을 소개한다. 스핀 밸브 트랜지스터는 두 개의 실리콘 에미터, 컬렉터 사이에 다층 자성 금속 박막이 존재하는 구조를 갖고 있는 스핀트로닉스 소자이다. SU8을 절연층으로 사용한 접촉 패드의 도입, 실리콘 온 인슐레이터의 사용, 그리고 이온빔/습식 복합에칭 공정의 적용으로 수 ${\mu}m$까지 소형화 할 수 있었다. 트랜지스터의 소형화에 따른 특성 변화는 관찰되지 않았으며, 기존의 트랜지스터와 동일한 $240\%$의 자기전류값을 나타내었다.
안테나를 소형화하면 안테나의 복사효율이 저하되고, 대역폭이 좁아지며, 안테나 이득이 작아진다는 사실은 잘 알려져 있다. 그러나 이런 전기적 성능저하에도 불구하고 최근 무선통신 시스템의 소형화와 고성능화에 따라 안테나의 소형화 및 광대역화가 끊임없이 요구되고 있다. 여기서는 이런 요구에 부응하기 위하여 소형 안테나의 종류와 소형화시 나타나는 문제점을 확인하고 선형 안테나와 평판 안테나를 중심으로 소형화 및 광대역화 기법을 소개하고 고찰하였다.
휴대전화에 카메라가 탑재된 지도 10년 이상이 지났다. 점차 고해상도화와 더불어 카메라로서 점점 실용적으로 진화하고 있다. 장기간 배터리 구동의 필요성에서 저소비전력은 중요과제이고, 종래의 CCD 이미지센서에서 CMOS센서로 거의 대체되었다고 할 수 있다. 기기의 소형화에 동반해 탑재되는 카메라모듈의 소형화에 대한 요구는 매우 강하다. 특히 박형화된 표시부와 함께 실장되는 inside 카메라의 저배화(低背化)는 급속히 진행됐다. 모듈의 높이를 낮게 하기 위해서는 광학렌즈의 광로장을 적게 하는 것이 요구되지만 고해상도 때문에 이미 지사이즈가 대형화하는 경향과 상반된다. 본고는 광기술컨텍트 2010년 10월호에서 발췌한 것으로서 이미지사이즈를 유지하면서 고해상도화를 실현하는 미세 셀에서 성능을 확보하는 기술과 카메라모듈을 소형화하는 기술에 대해서 개괄하였다.
무어의 법칙을 근간으로 하는 전계효과 트랜지스터는 매 18개월마다 0.7배씩의 성공적인 소형화를 거듭하여 최근에는 50nm 크기로 구성된 약 1억 개의 트랜지스터가 집적된 칩을 생산하고 있다. 그러나 트랜지스터의 크기가 50nm 이하로 줄어들면서는 단순한 소형화 과정은 근본적인 물리적인 한계에 접근하게 되었다. 특히 게이트 절연막의최소 두께는 트랜지스터의 소형화에 가장 직접적인 중요한 요소이나, 실리콘 산화막의 두께가 2nm 이하가 되면서 게이트 절연막을 집적 터널링하는 전자에 의한 누설전류의 급격한 증가로 인하여 그 사용이 어려워지고 있는 추세이다. 따라서 본 논문에서는 트랜지스터의 소형화에 악영향을 미치는 물리적인 한계요소에 대하여 살펴보고, 이러한 소형화의 한계를 뛰어넘기 위한 노력의 일환으로 연구되고 있는 이중게이트 구조의 트랜지스터, 쇼트키 트랜지스터, 나노선을 이용한 트랜지스터 및 분자소자 등의 새로운 소자구도에 대하여 살펴보고자 한다.
최근 정보 산업 기기의 고성능화ㆍ소형화 추세에 따라 이에 소요되는 각종 전자 부품들도 고기능화ㆍ고집적화의 방향으로 기술전개가 이루어지고 있으며 현재 큰 장애 요인으로 등장하고 있는 분야중의 하나가 전자 변환 기능을 담당하는 연자성 재료 분야이다. 전자기기의 소형, 콤팩트화를 위해서는 자기 부품의 소형화가 이루어져야 하고, 따라서 여기에 내장되는 연자성 재료의 소형화도 필수적인 조건이 된다. (중략)
최근 Cellular phone시장을 가장 주도적으로 이끌어 오고 눈부신 발전을 가져온 것 은 역시 개인 휴대형 Cellular phone이라 할수 있을 것이다. Cellular phone의 기본목표인 언제나, 어디서나, 누구라도라는 목표에 정확하게 부합할 수 있었기 때문이라 생각한다. 특 히 그 사용형태가 개인 휴대형이기 때문에 사용자들은 보다 소형화, 경량화, 다기능화를 요 구했고 Cellular phone의 제조 Maker들은 그 요구에 부응할 수 있는 제품을 설계하고 생산, 판매하는데 주력해오고 있다. 휴대전화에 있어서 소형화, 경량화를 주도해온 요인으로서 가 장 큰 역할을 해온 것은 어느 것이 먼저라기 보다 PWB의 수량감소, 다층화, 고밀도화, Flexible화, 실장부품의 소형화, Chip화에 따라 부품탑재기의 고속화 정밀화등 다양화된 새 로운 실장기술이 부합되어 현재, 향후는 더욱개선될것이라 사료된다. 그래서 이번 원고에서 는 휴대전호기만이 아니라 일반통신기기 및 민생용 기판의 실장기술 및 납땜품질, 생산성, 효율등을 위해서 표면실장공정 삽입실장공정에서 발생되고 있는 문제의 50%이상을 점유하 는 납땜에 대한 문제를 사전에 예방하여 표면실장 기술력을 높이는 것이 더욱 중여하다는 사실에 역점을 두고 당사생산 Model인 H500 Series에 대한 기본을 기술한다.
본 논문에서는 기존의 QMSA에 비해 안테나 전체 길이를 소형화함은 물론 전기력선이 미치는 범위가 제한받지 않도록 그라운드 판을 접어올린 좌측 평행 평판과 방사 패치사이 용량을 장하하고 급전점의 위치를 조절하여 더욱 소형화할 수 있는 용량을 장하한 QMSA를 제안하고 설계ㆍ제작했다. 설계ㆍ제작된 용량을 장하한 QMSA는 중심 주파수를 2.0GHz하고 급전점을 변화시켜서 안테나 전체 길이를 40mm에서 37mm로 소형화하였다. 또한, 급전점을 변화시켜서 용량을 장하한 QMSA의 방사 패치 길이가 17mm(equation omitted g/4)의 2배인 35.1(equation omitted g/2)로 제작된 용량을 장하한 변형된 MSA는 공진주파수가 2.16GHz로 용량을 장하한 QMSA에 비해 소형화할 수는 없으나 대역폭이 9.20 %로 매우 넓음을 보였다. 그리고 상용화된 HFSS에 의해서 QMSA, 용량을 장하한 QMSA, 변형된 MSA, 용량을 장하한 변형된 MSA등의 방사 특성과 리턴로스 특성 분석은 용량을 장하하는 안테나가 이득은 낮지만 공진 주파수가 낮아서 소형화할 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 VHF 및 UHF 대역에서 사용되는 LPDA(Log-Periodic Dipole Array) 안테나를 소형화 하는 연구를 하였다. LPDA 안테나를 소형화하기 위해, 본 연구에서는 LPDA 안테나의 저주파 대역 방사 소자를 급전 부분의 전류 상쇄 효과가 적은 삼각형 미앤더 구조로 변형시켰다. 삼각형 미앤더 구조는 이등변 삼각형 미앤더 구조와 직각 삼각형 미앤더 구조를 제안하였으며, 두 가지 미앤더 구조를 적용하여 LPDA 안테나를 소형화 하였다. 또한, 소형화된 LPDA 안테나에 대해서 시뮬레이션과 측정 결과를 비교하였다. 그 결과, 이등변 삼각형 미앤더 구조 적용 LPDA 안테나와 직각삼각형 미앤더 구조 적용 LPDA 안테나는 기본형 LPDA 안테나에 비해서 각각 60.5 %, 72.4 %로 소형화되었다. 따라서 제안된 삼각형 미앤더 구조가 LPDA 안테나의 소형화에 적합함을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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