• 제목/요약/키워드: 유전체 공진기

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C형태의 DGS 공진기를 이용한 초고주파 발진기 설계 (Design of the Microwave Oscillator with the C type DGS Resonator)

  • 김기래
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.243-248
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    • 2015
  • 위상 잡음 특성이 마이크로파 발진기에서 중요한 설계 요소가 되면서 위상잡음을 줄이기 위한 여러 방법의 연구 결과가 제안되었다. 이러한 방법들은 위상잡음을 줄이기 위해 공진기의 Q 값을 증대시키는데 초점을 맞추었다. 유전체 공진기는 높은 Q 값을 갖기 때문에 그동안 낮은 위상잡음을 갖는 마이크로파 발진기에 널리 사용되어 왔다. 그러나 이것은 입체적 구조로 되어 있기 때문에 초고주파 집적회로(MMIC)에 적용할 수가 어려웠다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 평면형 구조이면서 위상잡음 특성을 개선할 수 있는 새로운 구조의 개방 링형 DGS 공진기를 제안하고, 이것을 이용하여 위상잡음 특성이 개선된 5.8GHz 대역의 발진기를 설계하였다. 개방 링형 DGS 공진기는 $50{\Omega}$ 전송선로 밑면에 링 모양으로 식각된 접지면을 갖는 구조로 되어있다. 발진기의 특성은 5.8GHz의 기본 주파수에서 6.1dBm의 출력레벨과 -82.7 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 이것은 ${\lambda}/4$ 마이크로스트립 공진기를 이용한 것보다 위상잡음 특성이 96.5dB 정도 개선되었다.

종방향 여기 방식과 표면방전에 의한 질소레이저의 동작 특성 (Operational Characteristics of a Nitrogen Laser with Sliding Discharge and Longitudinal Excitation)

  • 이봉연
    • 한국광학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.450-455
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    • 2005
  • 본 논문에서는 기존의 TE(transverse excitation) 방식과 달리 LE(longitudinal excitation) 방식을 사용하여 유전체 표면을 따라 발생하는 미끄럼 방전에 의해서도 질소레이저 발진이 가능함을 보였다. 이는 방전여기 방식인 엑시머 레이저 등의 기체 레이저에서도 미끄럼 방전을 이용한 레이저 발진이 가능함을 의미한다. 또한, 레이저빔의 형상이 공진기의 원둘레를 따라 발진이 되어 빔이 환 모양으로 출력이 됨을 보임에 따라 직사각형이나 타원형의 빔 등 폐곡선을 이루는 어떤 특정한 형태의 질소레이저 빔도 만들어 낼 수 있다는 가능성을 보였다. 레이저의 동작특성인 출력과 안정성은 TE 방식에 비해서도 뒤떨어지지 않는 다는 것을 알 수 있었으며, 공진기의 지름이 2배 증가하면 미끄럼 방전이 일어나는 표면이 2배, 체적은 4배 증가하여 그에 따른 방전간극과 유동률이 비례관계에 있음을 알 수 있었다.

일체형 유전체 대역 통과 필터의 공진기 결합용 인버터 해석 (Analysis of inverters for coupling resonators of monoblock dielectric band-pass filter)

  • 강종윤;최지원;심성훈;윤석진;김현재;박창엽
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.191-194
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    • 1999
  • Recently, with the rapid development and demand for compactness of portable communications, the requirement for compact and low-cost filter is increasing. One of the methods for reducing size and cost is to use high dielectric constant and low loss dielectric material in filter. The other is new monoblock dielectric band-pass filter (BPF) which has holes in a single dielectric body without additional coupling elements. This structure effectively reduces the size and cost of the filters. For previous conventional coaxial type dielectric BPF, dielectric substrates were used for coupling between adjacent resonators and additional input and output ports were needed. Coupling between adjacent resonators of monoblock BPF can be otained via electrode pairs. Capacitances of electrode pair structure for coupling are intensively investigated by 3-D FEM. The BPF for PCS has been designed to have a 30 MHz pass-bandwidth with center frequency of 1855 MHz and an attenuation pole at below the passband using a commercial 3-D structure simulator.

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유전체 디스크가 삽입된 원통형 공동 공진기에서의 공진 모드 구분에 관한 연구 (A Syudy on the Resonant Mode Identification in the Dielectric-disc Loaded Cylindrical Cavity Resonators)

  • 이원희;김태신;강민우;구경완;허정
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.791-794
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    • 2001
  • We described a method resonant mode identification in dielectric-disc loaded cylindrical cavity resonators. The characteristic equation is solved by using the ContourPlot graph of Mathematica. Contour graph method uses graphical method. It is comparable with numerical method. The numerical method is very difficult a mode identification. The analysis based on the approximated electromagnetic representation. This kinds of studies only concentrated on the calculation of resonant frequencies, and a mode identification of resonant frequencies have not been covered. But, the contour graph method to analyze the characteristic equations is simple and all parts of resonant frequency graph can be easily drawn, it is possible to calculate precise resonant frequencies and to identify the mode of resonant frequencies.

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유전체 봉이 삽입된 원통형 공동 공진기에서의 non-decaying 모드 해석을 이용한 공진 모드 구분 (A Resonant Mode Identification in Cylindrical Cavity Resonators with Concentric-rod using Non-decaying Mode Analysis)

  • 이원희;김태신;강민우;구경완;허정
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.1069-1072
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    • 2001
  • We described a method resonant mode identification in dielectric-rod loaded cylindrical cavity resonators. Resonant frequency of dielectric loaded cavity is calculated by analyzing the characteristic equation. The characteristic equation is solved by using the ContourPlot graph of Mathematica. As the result of comparing calculation value and experimental value of resonant frequencies, we know that the field representation of non-decaying mode is exact. The contour graph method is not a method using approximated representation of electromagnetic field variation at the outer area of dielectric in the resonators but a method using exact representation.

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유전체 디스크가 삽입된 원통형 공동 공진기에서의 공진 모드 구분에 관한 연구 (A Study on the Resonant Mode Identification in the Dielectric-disc Loaded Cylindrical Cavity Resonatorsv)

  • 이원희;김태신
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.37-45
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    • 2002
  • We described a method of resonant mode identification in dielectric-disc loaded cylindrical cavity resonators. The characteristic equations are solved using the ContourPlot graph of Mathematica. Contour graph method uses graphical method. It is comparable with numerical method. The numerical method is very difficult mode identification. The analysis is based on the approximated electromagnetic representation which is only concentrated on the calculation of resonant frequencies, and a mode identification of resonant frequencies has not been covered. However, It is possible to calculate precise resonant frequencies and to identify the mode of resonant frequencies using the contour graph method. The contour graph method is not a method using approximated representation of electromagnetic field variation at the outer area of dielectric in the resonators. It is a method using enact representation.

Metamaterial 기판에 의한 평행평판 공진 및 임피던스 특성 (Characteristics of the Resonance and Impedance of Parallel Plates due to the Embedded Metamaterial Substrate)

  • 강승택
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권8호
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    • pp.41-46
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    • 2008
  • 본 논문에서는 금속 평행평판에 일반 유전체 기판인 FR4 대신 Metamaterial을 삽입할 경우에 발생할 수 있는 전자기 공진 특성과 임피던스 변화에 대하여 연구하였다. 기판을 DPS는 물론 Metamateral인 ENG, MNG, DNG 형으로 나눠, 투자율 함수를 위해 SRR 형식의 Lorentz 모델과, 유전율 함수를 위해 금속선 주기 배열 형식의 Drude 모델을 정확한 계산이 가능한 Full-wave 모드해석기법에 반영하여 평행평판이 가지는 공진모드들과 임피던스의 변화양상을 관측하였다. 관측을 통해 전자장비의 품질을 저하시키는 평행평판의 불요공진모드 억제를 위한 기판설계 가이드라인을 수립할 수 있었다.

$ZrTiO_4$상유전 박막의 Strain과 유전 특성 상관성 고찰 (Correlation between Strain and Dielectric properties in Paraelectic $ZrTiO_4$ Thin Films)

  • 김태석;오정민;김용조;박병우;홍국선
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.108-108
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    • 2000
  • 급증하는 무선통신 정보수요는 특히, 고주파대역 (300NHz-300GHz)에서 사용되는 공진기, 필터, 발진기 등과 같은 소자의 품질향상을 요구하고 있다. 고주파용 유전체 중 ZrTiO4 는 $\alpha$-PbO2 계열의 사방정구조를 갖고 있는 유전체로서 높은 유전율 ($\varepsilon$=40)과 높은 품질계수 (Q=1/tan$\delta$=4700 at 7GHz)를 갖고 있고, Sn 첨가시 0ppm/$^{\circ}C$의 공진주파수 온도계수를 얻을 수 있다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 약 110$0^{\circ}C$ 이상에서 안정한 상으로 존재하는 ZrTiO4를 저온에서 증착하여 준안정한 상태로 결정화되게 한후, 유전손실 (tan$\delta$)과 유전율($\varepsilon$)을 측정하였다. 또한 증착온도와 열처리과정에 따른 박막의 us형 (Strain) 정도의 변화를 X-선 회절결과로부터 분석하였으며 이를 측정된 유전특성 값과 비교하였다. ZrTiO4 박막은 DC magnetron reactive sputter로 Zr과 Ti 타겟으로부터 high phosphorous doped Si (100) 기판위에 증착하였다. 압력은 4mTorr로 유지하고 박막의 화학양론적 조성비를 맞추기 위해 각 타겟에 가해지는 power는 Zr/Ti=500W/650W로 고정하고, 반응가스의 비율을 Ar/O2=17sccm/3.5sccm으로 유지하여 박막내에 인입되는 산소량을 제어하였다. 증착 직후와 열처리 후의 박막특성을 비교하기 위해 증착온도를 상온에서부터 $600^{\circ}C$까지 변호시키고 증착후 각각의 시편을 80$0^{\circ}C$ 산소분위기에서 2시간동안 열처리하여 시편을 준비하였다. 박막의 상형성 여부와 결정성변화는 $ heta$-2$\theta$X-선 회절법을 사용하여 조사하였고, EPMA를 이용하여 박막의 조성을 확인하였다. 유전특성의 측정을 위해 백금 상부전극을 증착한 후, impedance analyzer를 이용하여 100kHz 영역에서의 유전손실을 측정하고, 측정된 정전용량과 박막의 두께로부터 유전율을 계산하였다. ZrTiO4 박막은 증착온도 20$0^{\circ}C$ 이상에서 결정성을 보이기 시작했으며, 열처리 이후에는 상온에서 비정질이었던 시편이 $650^{\circ}C$ 이상의 온도에서 결정화되기 시작하였다. 증착온도에 따라 유전손실은 0.038에서 0.017 정도로 감소하는 경향을 나타냈으며, 각각 열처리에 의해서 0.034, 0.005 정도로 다시 감소하였다. 박막의 유전율은 약 35 정도의 값을 나타내었으며 X-선 회절 data로부터 분석한 박막의 변형은 증온도에 따라 7.2%에서 0.04%로 감소하였고 이 이경향은 유전손실은 감소경향과 일치하였다.

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유전체 공진기를 이용한 MIC Gunn 발진기의 설계 (Design of MIC Gunn oscillator using a dielectric resonator)

  • 정종철;전성근;박승모;이문수
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권2호
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    • pp.38-47
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    • 1995
  • An X-band highly frequency-stabilized MIC Gunn oscillator using a dielectric resonator is fabricated. Resonant frequency is obrained by a variational method and it is studied how the oscillating characteristics can be affected by several fators. By the optimizing these factors, we can realize the stabilited oscillator output of 250 mW with 5-7 percet efficiency at 10 GHz. It has the favorable characteristics with frequency variation of 70 KHz/$^[\circ}C$ and the ouput variation within 3 dB over the temperature range from 0 to 70$^[\circ}C$.

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통과대역 내 평탄도를 개선한 휴대인터넷 대역 유전체 공진기 여파기 설계 (Design of a Dielectric Resonator Filter with Improved Flatness Passband for WiBro band)

  • 이송이;윤상원
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.13-16
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    • 2005
  • Many mobile communication systems require bandpass filter with sharp skirt characteristics and consequently a filter was formed by more order. It needs to improve flatness in passband. In this paper, amplitude equalizer was used to improve the flatness of passband. We modified Chebyshev prototype filter by use of network synthesis and computed the prototype elements for Shaping filter. We designed and realized a 13-order combline bandpass filter and 4-order amplitude equalizer with coaxial dielectric resonators at WiBro band. The measured results show $\pm$0.82 dB amplitude difference in passband, 6 dB improved flatness.

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