본 논문에서는 개방된 양 끝이 Loading 캐패시턴스로 연결된 새로운 행태의 1/2 파장 공진기를 이용해서 3단 대역통과 여파기를 설계, 제작하였다. 제안한 공진기의 전파지연효과(Slow-Wave Effect)때문에, 넓은 상향저지대역을 갖으며, 사이즈(Size)가 축소된 협대역 여파기 설계가 가능하다. 설계한 대역통과 여파기는 미세라인 구현이 가능한 후막 리소그라피 공정 기술을 이용하여 제작하였다.
본 논문에서는 4-path 여파기로 구성된 대역폭 조정 대역통과 여파기를 실현하였으며, 그 여파기의 통과대역의 대역폭은 주파수에 의하여 조정된다. 본 여파기의 주파수 통과대역 특성은 전자결합 복합주 증폭기와 같고 통과대역의 중심주파수는 연속적으로 시킬 수 있다. 대역폭 조정의 범위는 복동주의 쌍봉특성의 경우와 단봉특성의 경우로 나누어 고찰하였다. 이 system의 진폭응답을 실측하여 대역폭 조정 이론을 뒷받침 하였으며 그 측정결과는 이론치와 잘 일치하였다. In this paper, a frequency controlled bandwidth adjustable bandpass filter consisting of 4-path system is precented. It is shown that this system has characteristics similar to ihose of the magneticuly coupled double tuned amplifier and the center frequency of the passband is able to be shifted contineolisly. The adjustable range of the bartdwidth of the filter system is anslyzed for she case of the double and single tuned characteristics. The experiment has been conducted to verify the theory of this system and the experimental resulis are in good agreement with the theoretically calculated values.
2.3 GHz대 WLAN용으로 DBR(Dual-Behavior Resonator)를 사용한 협대역 대역통과여파기와 이 여파기의 고조파를 제거하기 위해 EBG(Electromagnetic Bandgap) 구조를 적용한 여파기를 설계한다. 여파기의 삽입 손실과 크기를 최소화하기 위해 2개의 DBR을 선택한다. 여파기의 중심 주파수는 2.35GHz이고, 대역폭은 140MHz 이다. 두 가지 (EBG 구조를 가지는 경우와 가지지 않는 경우) DBR 여파기의 응답특성을 계산하고, 측정결과와 비교한다. 실험결과 계산치와 매우 잘 일치한다 : EBG 구조를 가지는 여파기의 대역폭과 삽입손실은 각각 3.8%와 1.7dB이다. 그러나 EBG 구조를 가지지 않는 여파기의 대역폭과 삽입손실은 각각 7%와 1.23dB이다. 여파기의 삽입손실이 증가하고, 대역폭이 감소한 것은 EBG 구조를 적용한 결과이다. 또한 EBG 구조를 적용한 여파기의 저지대역 특성은 EBG 구조가 없는 여파기에 비해 매우 향상된다.
접지면에 PBG와 Aperture를 설치함으로써 고성능 대역통과 여파기를 설계하였다. 대역통과 여파기의 하모닉 특성은 PBG 구조에 의하여 개선되었고 대역폭은 Aperture에 의하여 확대되었다. 세가지 크기를 갖는 PBG 구조가 결합되어 새로운 PBG 구조가 도출되었다. 설계 중심 주파수는 2.2 GHz이었고 대역폭은 Aperture에 의하여 $40\%$ 확대되었다.
전류변환 GIC 연산증폭기의 실제 특성을 고려하여 구성하고, 그 입력 admittance에 이 특성의 영향이 최소가 되도록 회로조건과 각 소자를 선정하였다. 또 각 소자에 기생하는 분포용량들을 보상하기 위한 회로를 고안하여 GIC회로에 접속하였다. 이 GIC회로를 수동여파기 회로망의 임의점에 삽입해서 능동화하는 RC 여파기의 설계방법을 상세히 설명하고, 이 방법에 예로 대성여파기를 설계하고 실험을 통해서 이 설계법의 타당성을 실증하였다.
무선 이동 통신에 응용할 수 있는 소형의 집적된 형태의 여파기를 LTCC기술과 인터디지털 커패시터 (Interdigital capacitor)를 가진 컴라인 타입(Combline type)의 구조를 이용해 구현했다. 또한 T 패턴을 가지는 마이크로스트립(Microstrip)타입의 공진기를 이용해 LTCC 기판의 전기적 성능을 측정했다. 구현된 여파기는 인터디지털과 컴라인 구조를 이용해 2.7mm${\times}$2.03mm의 비교적 소형으로 구현할 수 있었고 5.09 GHz의 중심주파수에서 1.8 dB의 삽입손실, 37.6 dB의 반사손실, 그리고 280 MHz의 대역폭을 가졌다. 제안된 여파기는 작은 크기와 간단한 구조로 인해 여러 가지 LTCC기판의 집적형 여파기로 응용될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 대역통과 여파기와 대역저지 여파기를 하나의 구조로 합성하여 크기 증가 없이 초광대역 특성을 가지면서 Wireless-LAN 대역을 저지하는 대역통과 여파기를 설계, 구현하였다. 대역저지 특성을 얻으면서도 여파기의 크기증가가 없어야 하기 때문에 전송선에 내장된 형태의 오픈 스터브를 사용하였다. 그리고 저역 통과 특성을 얻기 위하여 접지 면에 식각할 수 있는 DGS(Defected Ground Structure) 구조를 이용하였다. 기존의 대역통과 여파기와 저역통과 여파기를 직접 연결하였을 때 보다 크기를 줄일 수 있었다. 측정결과 통과대역은 $2.21GHz{\sim}10.92GHz$ 이고 삽입손실은 최대 0.7dB, 반사손실은 최소 17dB, 군 지연 변화폭은 0.22ns였으며 $5.3GHz{\sim}5.7GHz$의 저지대역을 형성하였다.
직접 결합과 사이 결합을 이용하여 신호를 인가하는 두 가지 경우의 마이크로스트립 헤어핀 콤 여파기를 직경 50 mm, 두께 0.5 mm인 하나의 $LaAlO_3$ 기판 위에 양면 증착한 YBCO 박막을 이용하여 설계 제작하였다. 두 가지 헤어핀 콤 여파기 모두 중심 주파수가 1.773 GHz 이였고, 대역폭이 12 MHz 이었으며, 통과 대역에서 최소 삽입 손실이 0.5 dB 이었고, 저지 대역에서는 매우 강한 반사 손실 특성을 지니고 있었다. 직접 결합 헤어핀 콤 여파기는 통과 대역 아래쪽과 위쪽에 감쇠 폴이 생겼으나, 사이 결합 헤어핀 콤 여파기는 통과 대역 아래쪽에서만 감쇠 폴이 존재하였다. 따라서 직접 결합 헤어핀 콤 여파기가 사이 결합 헤어핀 콤 여파기에 비해서 더 좋은 스커트 특성을 보여주었다.
대역통과여파기는 전달함수에 의한 진동감쇄율과 복소평면을 이용한 극좌표 응답도로써 그 특성이 설명되어 왔으나 여파기를 실제로 사용할 때에 시간에 대한 응답이 중요한 문제로 나타나는바 저주파대에서의 대역통과 여파기의 시간에 대한 응답특성을 구하고 다음단의 회로동작에 영향을 주는 요인들의 함수관계를 Analog전자계산기로 구성한 2차식 RC 능동여파기에 의해 밝혔다.
본 논문에서는 위상 고정 회로를 이용한 직류 전동기의 동기화 속도 제어 방법 중 가변 순차 여파기를 주파수 비교기로 사용한 제어 방식을 제안하고, 이를 실제로 구성하여 특성을 조사하였다. 가변 순차 여파기를 이용하므로써 제어계의 과도 응답 시간을 단순한 가역 계수기를 주파수 비교기로 이용한 계보다 15(%) 이상 개선시켰고, 정상 상태 속도 오차는 1회전상 0.05(%)이내로 줄일 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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