• 한국전자파학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.651-658
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• 2001

본 논문에서는 마이크로파대 광대역 다단 평면형 전력분배기의 설계방법과 구조를 새로이 제안하였다. 제시된 마이크로파 광대역 전력분배기의 설계과정은 평면형 다단 3-포트 하이브리드와 도파관트랜스포머 설계로 구성되었다. 다단 전력분배기는 최적화된 λ/4 트랜스포머 설계이론에 근거를 두고 있다. 두 인접 출력포드의 광대역 격리 특성을 얻기위해, 기모드 등기회로는 저항 같은 손실소자를 사용하여 정합되어야 한다. 기모드 정합소자 값을 계산하기 위한 설계공식은 단일 종단 여파기 설계이론으로부터 유도하였다. 도파관 트랜스포머단의 형상은 하우징 금속전계벽의 영향으로 인한 도파관 모드와 같은 고차모드의 전파를 억제하기 위해 설계되었다. 따라서, 설계된 각각의 도파관 트랜스포머단에서는 제안된 마이크로파 광대역 전력 분배기의 동작주파수 영역에서 모두 감쇄모드(evanescent mode)로 동작하여야 한다. 본 논문에서는 제안된 마이크로파 광대역 전력분배기의 검증을 위해, 다단 전력 분배기의 시뮬레이션과 실험 결과들을 제시하였다. 시뮬에이션과 실험 결과는 다단 전력분배기의 우수한 성능을 보여준다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.387-396
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• 2004

음성과 데이터를 동시에 다양한 전송속도로 서비스하는 불완전 전력제어된 WCDMA 시스템의 역방향 링크에서 사용자 수 분포도에 따라 유도한 차단확률로부터 얼랑용량을 계산하고, COST231 WI(Walfisch-Ikegami) 모델로부터 전파손실을 계산해서 사용자 수와 셀 커버리지의 관계를 새롭게 제안하여 분석하였다. 데이터 전송속도 15 kbps에서 960 kbps 사이 음성과 데이터 사용자에 대한 얼랑용량은 상호 역 선형관계로 나타났고, 음성사용자를 8 kbps속도에서 50얼랑 기준으로 할 때 차단확률 2 %에서 $E_{b/}$ $N_{o}$ 가 4 ㏈에서 3 ㏈로 낮출 경우 15 kbps 저속에서는 데이터 용량이 8.5 얼랑 용량증가와 함께 도시 교외지역에서 셀 커버리지가 100 m 확장되었고, 960 kbps 고속에서는 0.11 얼랑 증가와 함께 셀 커버리지도 40 m 확장되었다. 여기서 차단확률을 조금 높였을 때 얼랑용랑은 증가하지만 셀 커버리지에는 별 영향이 없었고, 셀 내 사용자 수의 증가에 따라 셀 커버리지는 감소하였다.다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.613-624
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• 2002

본 논문에서는 Push-Push FET유전체 공진기 발진기를 20 GHz에서 설계, 제작하고 출력단에 각각 Wilkinson 전력결합기와 T 접합 전력결합기를 사용하였을 때의 각 결합기의 반사손실과 격리도 특성에 따른 발진기의 출력특성을 조사하여 이들 특성이 출력과 위상잡음 특성에 각각 영향을 주는 것을 설명한다. 기본 주파수 10 GHz를 억제하고 제 2고조파 주파수를 이용하는 20 GHz Push-Push발진기는 T $E_{01}$$\delta$/모드의 유전체 공진기와 GaAs MESFET를 높이 H = 20 mil($\varepsilon_{{\gamma}}$/=2.52) 테프론 기판 위에 장착하는 구조로 설계하고 제작하였다. 기본주파수에서 T-접합 전력결합기는 반사손실 -12 dB, 격리도 -3.7 dB 이었고, Wilkinson 전력결합기는 반사손실 -14 dB, 격리도 -11 dB 이었다. 그리고 제 2 고조파 주파수에서 T-접합 전력결합기는 반사손실 -10 dB, 격리도 -7.5 dB 이었고, Wilkinson 전력 결합기 는 반사손실 -23 dB, 격리도 -22 dB를 보였다. 결과적으로 반사손실과 격리도 특성이 좋은 Wilkinson 전력 결합기를 출력 단으로 이용한 Push-Push 발진기 가 출력전력레벨면이나 위상잡음특성면에서 T-접합 전력결합기를 이용한 발진기보다 우수한 특성을 보이는 것을 확인하였다.발진기보다 우수한 특성을 보이는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.716-725
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• 2002

본 논문에서는 FWM(Four Wave Mixing)에 의한 채널 간 간섭이 존재하는 장거리 WDM 전송 시스템에서의 최적 펌프 전력 조건을 만족하는 전력 대칭 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) 보상법의 적용 가능성과 성능개선 정도를 시뮬레이션과 분석적 방법을 통해 검토해 보았다. 먼저 최적 펌프 전력 조건의 MSSI를 채택한 전송 시스템에 입력 광 펄스의 전력과 주파수 첩 파라미터의 변동에 따른 수신단에서의 EOP(Eye Opening Penalty) 평가를 통해 양호한 수신 성능을 유지할 수 있는 최대 송신 전력의 범위를 알아보았고, WDM 수신단에서 FWM에 의한 누화의 영향을 20 dB SNR 이상으로 할 수 있는 채널당 최대 입력 전력의 크기를 채널 간격에 따라 계산해 보았다. 광 송신단에서 변조된 광 펄스가 정도의 차이 없이 down-chirp되어 있는 WDM 전송 링크에 제안된 MSSI 보상을 적용하면 10 Gbps 전송의 경우 양호한 수신 특성을 유지시킬 수 있는 채널 당 최대 입력 전력을 5.3 dBm으로, 채널 간격을 0.4 nm로 하여 최대 68개의 채널 전송이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 즉 제안한 최적 펌프 전력 조건 하에서의 전력 대칭 MSSI 보상법이 WDM 시스템의 장거리 초광대역 조건을 만족시킬 적합한 새로운 링크 전송 기술임을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.391-400
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• 2001

본 논문은 레일레 페이딩 채널 환경하에서 M 진 직교 신호화와 적응형 부채널 할당 방법을 사용하는 다중 반송파 CDMA 시스템의 순방향 링크에 대한 성능 및 부채널을 할당함에 있어서 발생하는 에러가 시스템 성능에 미치는 영향에 대하여 분석한다. 제안된 시스템은 각각의 DS 파형을 L개의 부채널 중 가장 큰 신호를 갖는 부 채널을 선택하여 전송한다. 이진 심볼은 M 진 직교 신호화 할 경우, 부 반송파의 수를 4로 가정한다면 BER이 $10^{-3}$을 만족하는 SNR의 값은 k=1, 2와 3에 대해 각각 7.33 dB, 5.33dB와 4.49dB로 k 값이 증가함에 따라 감소하였다. 부반송파수가 4이고 M 진 직교 신호화를 적용하지 않은 상태에서, 부채널 에러가 발생한다면 BER이 $10^{-3}$을 만족하는 SNR의 값은 8.18dB로 약 0.85dB 성능이 저하가 나타났다. k=4인 M 진 직교신호화를 적용할 경우, 요구되는 SNR의 값은 5.44 dB로 다중 반송파 CDMA 시스템의 성능이 개선되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.208-213
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• 2011

본 논문은 안전 서비스를 제공하는 Global Positioning System(GPS) 보호 비(Ratio of Interference to Noise: I/N) 도출을 위해 Ultra Wide Band(UWB)로부터 GPS 간섭 영향을 분석하였다. GPS 측위 오차 2.5 m 이하를 만족하기 위한 UWB 송신기와 GPS 수신기 사이의 최소 보호 거리를 산출하였고, 최소 결합 손실 방법(Minimum Coupling Loss: MCL)을 이용하여 측위 오차를 만족하는 UWB 송신기와 GPS 수신기 사이의 보호 거리 값에 근거하여 GPS 시스템의 보호비(I/N)를 도출하였다. 그 결과, 측위 오차 2.5 m 이하를 만족하기 위한 GPS 보호 거리는 10 m 이상으로 계산되었고, 이를 만족하기 위한 GPS 보호비(I/N)는 -20 dB 이하로 도출되었다. 제안된 GPS 시스템 보호비는 국제전기통신연합(ITU-R)에서 제안한 GPS 시스템 중 안전 서비스에 해당하는 보호비(I/N)를 만족시킴을 확인하였다. 또한, 본 논문을 통해 얻어진 GPS 보호 비의 결과는 안정적인 국내 GPS 시스템 운용을 위한 기준으로 이용될 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1307-1314
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• 2012

지하 탐사 레이더(GPR: Ground-Penetrating Radar) 영상에서 지하의 비균일성에 의한 클러터(clutter)의 영향을 저감할 수 있는 고유 영상(eigenimage) 기반의 신호처리 기법을 제시하였다. GPR 탐사의 B-scan 영상에 기존의 고유 영상 필터링 기법을 적용하면 안테나 링잉, 송수신 안테나 간의 직접 결합(direct coupling)과 지표면 반사와 같이 비교적 균일한 클러터는 충분히 제거할 수 있다. 그러나, 지하의 비균일성(inhomogenity)에 의한 불규칙적인 클러터는 제거되지 못한 채 여전히 남아 있어서, 표적 신호(target signal)는 클러터에 의해 왜곡되거나 가려진다. 고유 영상 필터링한 영상들의 동일 픽셀(pixel) 간의 관계를 비교해 보면, 지하의 클러터와 표적에 해당하는 픽셀은 서로 다른 상관성이 존재하였다. 상관성이 높은 픽셀은 강화하면서 상관성이 낮은 픽셀은 저감할 수 있도록 고유 영상 필터링한 영상들에서 동일 픽셀간 기하 평균 신호처리 방법을 제안하였다. 불규칙 매질 분포(random media distribution)를 갖는 비균일 지하 속의 표적에 대한 GPR 탐사를 불규칙 매질 생성 기법(randommedia generation technique)과 시간 영역 유한 차분(FDTD: Finite-Difference Time-Domain)법으로 모의계산하고, 제안한 신호처리 방법을 GPR 탐사의 B-scan 자료에 적용하였다. 제안한 방법은 기존의 고유 영상 필터링에 비해서 지하의 비균일 클러터를 현저히 저감하고, 표적신호는 충분히 강화할 수 있음을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.98-105
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• 2013

본 논문에서는 초광대역 벽 투과 레이더를 이용한 벽 내부 진단에 대한 유한차분 시간영역(finite-difference time-domain, FDTD) 시뮬레이션과 데이터 처리 기술에 대한 연구를 소개한다. 본 연구에서는 2차원 FDTD 기법을 이용하여 실제 측정과 유사한 조건으로 시뮬레이션을 수행하기 위해 우선 전파의 감쇄, 투과 특성, 해상도 등을 고려하여 0.3~7 GHz의 초광대역을 갖는 반대 극성 비발디 안테나(anti-podal vivaldi antenna)를 설계/제작하였다. 다음으로 제작된 안테나의 방사 패턴을 측정한 후 이것을 FDTD 시뮬레이션의 소스로 사용하여 콘크리트 벽 경계면과 벽 내부의 금속으로부터 반사된 데이터를 얻었다. 다음으로 이 데이터를 처리하고 레이더 영상을 생성하여 벽 내부를 관찰하였다. FDTD 시뮬레이션에서는 일반적으로 사용되고 있는 등방성 점 소스와 다항식으로 측정된 방사 패턴을 근사화하여 소스로 적용한 2가지 경우에 대해 비교하였으며, 그 결과, 안테나 패턴을 적용했을 경우 등방성 점 소스를 사용한 경우에 비해 최대 약 2.5 dB 높은 신호 대 잡음비를 얻을 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.987-993
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• 2013

카오스 통신 시스템은 신호의 비예측성, 광대역성, 비주기성, 구현의 용이성 등의 특징을 가지고 있다. 또한, 카오스 방정식의 초기 조건이 미세하게 변함에 따라 카오스 신호는 전혀 다른 신호가 되기 때문에, 카오스 통신은 초기 조건에 민감하다는 특징을 갖는다. 이런 특징으로 인해 카오스 통신 시스템은 다른 디지털 통신 시스템보다 보안성이 우수하게 평가된다. 하지만 기존 카오스 통신 시스템의 송수신기는 레퍼런스 신호나 잡음에 많은 영향을 받기 때문에, BER(Bit Error Rate) 성능은 다른 디지털 시스템보다 나쁘게 평가된다. 그래서 카오스 통신시스템의 BER 성능 향상과 관련된 연구는 지속적으로 활발하게 이루어지고 있다. 본 논문에서는 BER 성능 향상을 위한 새로운 CDSK(Correlation Delay Shift Keying) 수신기를 제안한다. 그리고 기존 수신기와 제안한 수신기의 BER 성능 비교를 통해서 제안한 수신기의 BER 성능 향상을 평가한다. 하지만 제안하는 수신기를 사용하는 경우 BER 성능은 크게 향상되지만, 기존의 송신기를 사용하면 제안하는 수신기뿐만 아니라, 비록 BER 성능은 안 좋더라도 기존의 수신기로도 정보 신호를 복원할 수 있다. 따라서 제안하는 수신기의 보안성을 향상시키기 위해서는 제안하는 수신기로만 정보 비트를 복원할 수 있는 새로운 CDSK 송신기를 제안한다. 제안하는 송신기를 이용하여 정보 신호를 전송하는 경우에 기존의 수신기로는 정보 신호를 복원할 수 없고, 제안한 수신기를 사용해야 정보 신호를 복원할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.435-443
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• 2017

본 논문에서는 cascode 구조가 적용된 Class-E 스위칭 모드 CMOS 전력증폭기의 common-gate 트랜지스터 게이트 바이어스 효과에 대해 분석하였다. 게이트 바이어스 효과를 확인하기 위해서 전력증폭기의 DC 전력소모, 효율을 분석하였다. 분석 결과를 통해서 전력증폭기의 최고 효율을 보여주는 common-gate 트랜지스터의 게이트 바이어스가 일반적으로 사용하는 전력증폭기 전원 전압보다 낮음을 확인하였다. 트랜지스터의 게이트 바이어스가 계속 감소함에 따라 on-저항을 확인하여 커지고, 이에 따라 출력, 효율이 감소하는 것도 확인하였다. 이 두 가지 현상을 통해 게이트 바이어스가 스위칭 모드 전력증폭기에 미치는 영향을 분석하였다. 이 분석을 증명하기 위해서 $0.18{\mu}m$ RF CMOS 공정으로 1.9 GHz 스위칭 모드 전력증폭기를 설계하였다. 앞에서 설명한 것처럼 전력증폭기의 최대 효율은 전력증폭기의 인가 전압(3.3 V)보다 낮은 2.5 V에서 확인할 수 있었다. 이 때 최고 출력은 29.1 dBm, 최고 효율은 31.5 %이다. 측정 결과를 통해서 스위칭 모드 전력증폭기 common-gate 트랜지스터의 게이트 바이어스 효과를 실험적으로 확인하였다.