• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.165-172
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• 2019

두 개 이상의 동축선을 사용하여 한 쪽은 동축선을 직렬로 연결하고, 반대 쪽은 동축선을 병렬로 연결하면 광대역에서 동작하는 임피던스 변환회로가 된다. 동축선을 이용한 광대역 임피던스 변환회로는 동축선의 외곽 도체를 임피던스 변환에 이용하기 때문에 수식 또는 시뮬레이션 프로그램을 통한 예측이 매우 어렵다. 본 논문에서는 ${\lambda}/4$-마이크로스트립 선로 임피던스 변환회로의 선로 신호 감쇄에 대한 전달 특성(S21) 해석을 바탕으로 $25{\Omega}$ 동축선 두 개를 이용한 광대역 4:1($50{\Omega}:12.5{\Omega}$) 전송선로 임피던스 변환회로를 제작하여 동작 특성을 살펴보았다. 두 개의 동축선을 이용한 광대역 임피던스 변환기는 동축선의 길이를 90도(${\lambda}/4$)로 인식하는 주파수에서 신호 전달 특성(S21)이 급격히 감소하는 노치 특성이 발생하였다. 또한, 동축선 길이의 $0.06{\sim}0.2{\lambda}$에 해당하는 주파수 범위에서 신호 전달특성(S21) -0.2dB 이내의 값을 가졌다. 이러한 신호 전달특성(S21)은 출력 단에 연결된 마이크로스트립 선로의 길이 변화를 통해 약간의 동작 주파수 범위 변화와 원하는 주파수에서 최적의 신호 전달특성(S21)을 설정할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.2241-2248
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• 2017

동축 선로 임피던스 변환기는 동일 길이의 두 개 또는 그 이상의 동축 선로 결합을 이용하여 임피던스 변환을 만드는 회로로서 높은 동작 전력, 광대역 동작 특성, 쉬운 제작 등 다양한 장점에 의해 상대적으로 낮은 주파수 영역의 임피던스 정합을 위해 자주 사용된다. 본 논문에서는 두 개의 100mm 동축 선로를 이용한 4:1 임피던스 변환기를 사용하여 동축 선로의 위상 및 세기 특성을 측정하였다. 이를 통해 보조 동축 선로의 길이가 주 동축 선로보다 약 5mm 짧게 하는 것이 보다 저손실의 동축 선로 임피던스 변환기 구현에 효과적임을 알 수 있었다. 또한 4:1 임피던스 변환기와 1:4 임피던스 변환기를 직접 연결하여 측정한 동축 선로 임피던스 변환기의 전달 특성 실험을 통해 접지면과 주 동축선로 외곽 도체 입력부에 약 1pF 캐페시터를 연결하는 것이 보다 광대역 동작 범위 및 대역 내 특성 개선에 도움이 됨을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.789-794
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• 2011

광대역 주파수 영역에서 동작하는 동축선을 이용한 임피던스 트랜스포머는 일반적으로 고정된 임피던스 비율 (1:n2 or n2:1, n은 케이블 수)의 값으로 임피던스 변환을 하는 회로에 주로 사용되고 있다. 본 논문에서는 다양한 임피던스 변환 비율이 가능한 동축선 임피던스 트랜스포머 구조를 제안하였다. 또한, 제안된 임피던스 변환 회로의 동작 특성을 확인하기 위하여 $50-{\Omega}$ to $25-{\Omega}$, $50-{\Omega}$ to $20-{\Omega}$, $50-{\Omega}$ to $9-{\Omega}$ 임피던스 트랜스포머를 제작하여 반사 특성을 살펴보았다. 제작된 트랜스포머는 $50-{\Omega}$ to $25-{\Omega}$와 $50-{\Omega}$ to $20-{\Omega}$ 임피던스 트랜스포머는 3-옥타브 이상의 주파수 영역에서, $50-{\Omega}$ to $9-{\Omega}$ 임피던스 트랜스포머는 한 옥타브 주파수 영역 이상에서 입력 반사 계수(S11)의 값이 -15dB 이하의 값을 가졌다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.595-600
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• 2023

본 논문에서는 λ/4 전송선로의 T형 등가회로를 응용하여 임의의 길이를 갖는 전송선로에 대한 T형 등가회로를 제안하였다. 또한, 동일한 선로 길이라는 제한 없이 등가회로의 스터브의 위치를 조정할 수 있도록 수식을 만들어 등가회로의 활용도를 높이고자 하였다. 또한, 제안된 T형 등가회로는 λ/4 전송선로 뿐만 아니라 임의의 선로 길이 및 임피던스를 갖는 경우에도 적용할 수 있다. 제안된 T형 등가회로의 활용 예로 4 분할된 T형 등가회로를 갖도록 구성하여 λ/4 임피던스 변환기에 적용하였다. 변형된 임피던스 변환기는 0.15λ로 설계되어 39.4%의 크기 감소율을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.661-668
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• 2012

높은 전력과 광대역에서 동작하는 동축선을 이용한 임피던스 트랜스포머는 추가적인 동축선을 이용하면 다양한 임피던스 변환 비율을 가질 수 있다. 50-${\Omega}$ to 25-${\Omega}$의 임피던스 변환 비율의 동축선 임피던스 트랜스포머에 50-${\Omega}$ 선로 두 개를 25-${\Omega}$ 지점에 병렬 연결하면 쉽게 광대역에서 동작하는 전력 분배기를 제작할 수 있다. 이런 동축선을 이용한 광대역 전력 분배기는 두 개의 출력 단자의 단자 정합 특성과 출력 단자사이의 격리 특성이 매우 낮아 개선이 필요하다. 본 논문에서는 단일 종단 여파기 설계 방식을 이용하여 동축선을 사용한 전력 분배기의 단자 정합 특성과 격리 특성을 개선하였다. 먼저, 저주파 대역 통과 단일 종단 여파기 계수를 이용하여 ADS 시뮬레이션을 통해 2-way 전력 분배기의 정합 단자 수와 Ripple에 따른 동작 특성을 살펴보았고, 종단 정합이 없는 전력 분배기와 2단 정합과 4단 정합을 가지는 전력 분배기를 제작하여 출력 단자의 정합 특성 및 격리 특성의 개선 정도를 살펴보았다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1282-1289
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• 2019

임피던스 변환회로의 신호 전달특성(S21)을 측정하기 위해서는 두 개의 임피던스 변환회로를 대칭 연결하여야 한다. 하지만 두 개의 임피던스 변환회로를 대칭 연결한 회로의 신호 전달특성은 중간 연결 선로의 길이에 의해 영향을 받는다. 본 논문에서는 임피던스 변화회로의 정확한 신호 전달특성을 얻기 위한 중간 연결 선로의 길이를 수식으로 유도하였다. 수식을 이용하여 계산하면 4:1(50-Ω:12.5-Ω) 임피던스 변환회로의 정확한 신호 전달특성을 얻기 위한 중간 연결 선로의 전기적 길이는 약 45°이다. 계산된 연결 선로의 길이를 적용하여 1GHz에서 λ/4-마이크로스트립 임피던스 변환회로를 제작하여 신호 전달특성을 측정하였다. 제작된 대칭 연결된 임피던스 변환회로의 신호 반사 특성(S11)은 0.980GHz에서 -40.64dB, 신호 전달 특성(S21)은 -0.154dB였다. 이는 제작 회로에 대해 이론적으로 살펴본 중심 주파수의 987MHz 변화, 마이크로스트립 선로의 신호 손실 -0.15dB 값과 거의 동일한 값이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.7-14
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• 2008

본 논문에서는 다이오드를 주기적으로 배열한 구조를 이용한 전압 제어형 전송 선로를 제안한다. 주기적 다이오드 선로 구조를 이용한 전송 선로의 경우, 주기적인 용량에 의해 종래의 전송 선로에 비해 선로 파장이 대폭 축소되며, 인가 전압을 조절하여 전송 선로의 특성 임피던스를 쉽게 제어할 수 있다. 구체적으로는, GaAs MMIC상에 선로 폭 $20{\mu}m$인 전송 선로에 주기적으로 배열된 다이오드가 접속된 경우, $0{\sim}1.05V$ 사이의 전압 조정에 의해 $80{\sim}20{\Omega}$ 범위의 특성 임피던스 조절이 가능하며, 20 GHz에서의 선로 파장이 종래의 전송 선로가 5.3mm인 반면, 주기적 다이오드 선로 구조의 경우에는 선로 파장이 1.5mm 밖에 되지 않는다. 그리고, 본 논문에서는 주기적 다이오드 선로 구조를 이용하여 K 밴드 정합용 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 GaAs MMIC상에 온칩으로 제작하였다. 상기 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 사용하는 경우, $0.25{\sim}0.75V$ 사이의 전압 조정에 의해 $30{\sim}100{\Omega}$의 다양한 범위의 임피던스를 가지는 RF 소자간의 임피던스 정합이 가능하다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.2052-2058
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• 2009

디지털 시스템의 동작주파수가 증가하고 전압스윙폭이 감소함에 따라 PCB보드의 정확하고 빠른 해석이 중요하게 되었다. 단위 기둥 행열의 다중곱을 이용하는 전송선로 행열을 이용한 방법은 PCB보드 해석에 있어서 가장 빠른 방법이다. 본 논문에서 PCB보드 임피던스를 계산하는 새로운 방법이 제안되었다. 우선, 이 방법에서 PCB의 단위기둥에 대한 전송선로행열의 고유치와 고유벡터가 계산되고, 단위기둥에 대한 전송선로 행열은 행열요소의 곱셈횟수를 줄이기 위해 행열유사변환을 통해 변환된다. 이러한 유사변환을 방법은 기존방법에 비해 계산시간을 대폭 줄여 줄 수 있다. 제안된 방법은 가로 1.3인치 세로 1.9인치의 PCB기판에 적용되었고, 10배 정도의 계산시간저감 효과를 보였다. 제안된 방법은 보드임피던스의 반복적인 계산을 필요로 하는 PCB설계에 응용될 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.149-156
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• 2012

본 논문에서는 기존의 PACD (Periodically Arrayed Capacitive Devices) 선로구조가 가지는 고 손실 특성의 문제점을 개선하기 위하여, 단파장 특성이 있는 Inverted PACD 구조를 제안하였다. Inverted PACD 선로구조의 손실특성은 종래의 PACD 구조와 비교하여 훨씬 개선되었으며, 구체적으로 ${\lambda}$/4의 길이를 가지는 Inverted PACD 선로구조의 손실특성은 4GHz에서 0.41dB이다. 그리고 상기 Inverted PACD 선로구조는 종래의 마이크로스트립 선로보다 단파장 특성을 보여주었으며, 구체적으로 종래의 전송선로 파장의 11.85%로 파장이 대폭 축소되었다. MMIC용 초소형 수동소자로서의 응용가능성을 제시하기 위하여, Inverted PACD 선로구조를 이용하여 GaAs MMIC상에 임피던스 변환기를 제작 및 측정하였다. 그 결과 Inverted PACD 선로구조를 이용하여 제작한 임피던스 변환기의 크기는 0.012 $mm^2$이며, 종래의 임피던스 변환기 크기의 1.7%의 면적을 차지하였다. 상기 임피던스 변환기는 2.25~6.5GHz 대역에서 -10dB 이하 반사손실과 -1dB이하의 삽입손실 등 양호한 RF 특성을 보여주었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권3호
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• pp.28-34
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• 2000

본 논문에서는 선형화된 리카티(Riccati) 방정식에 후리에 변환을 적용하여 주파수 특성함수와 불균일 테이퍼 전송선상의 새로운 임피던스 분포를 구한다. 리카티 방정식을 선형화 함으로써 발생할 수 있는 오차를 보상하기 위해 임의의 Taylor 급수를 임피던스 항에 추가한다. 추가된 항은 불균일 전송선 양단의 임피던스 불연속을 제거하는 역할을 한다. 설계과정을 통해서 여파기의 과녁 주파수 특성에 접근해 가는 것을 축차법을 통해서 보이며, 위상함수의 역할을 예제를 통해서 보인다. 본 논문에서 제시한 설계법은 불균일 테이퍼 전송선의 설계에 뛰어난 융통성을 제공하므로, 임의의 주파수 대역특성을 만족시키는 여파기 및 임피던스 정합회로 설계에 응용할 수 있다.