심각한 환경문제인 적조 피해를 줄이기 위해서 효과적인 모니터링 기술이 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 초고주파 라디오미터 센서를 이용한 효과적인 적조 모니터링에 대한 가능성을 조사하였다. 초고주파 라디오미터를 이용해 관측되는 밝기 온도의 차이로 적조 해수를 모니터링 할 수 있다는 아이디어에 기반하여 연구를 수행하였다. 본문에서는 이론적인 배경과 가능성 확인을 위한 실험과정, 결과가 서술되어 있다 실제 해양에서의 측정 실험에서 적조지역의 밝기 온도가 청정지역의 밝기 온도보다 높게 측정되었다. 결론으로, 본 연구를 통하여 초고주파 라디오미터를 이용한 적조 모니터링이 가능함을 확인하였다.
본 고에서는 HEMT를 사용하여 제작할 수 있는 여러가지 초고주파 소자들에 대하여 간락하게 나마 알아보았다. 고속 전자 이동 트랜지스터의 전위 우물이 가진 특성으로 인한 2차원 전자 개스(2DEG)의 이동을 이용한 고속소자의 사용은 정보의 보다 빠른 전달을 가져다 주었고 현재의 데이터 처리요구에 부응하고 있다. 최근 선진국의 초고주파 기술동향으로 볼때 HEMT의 구조와 동작에 관한 연구가 활발히 이루어 지고 있는 실정이며 그에 따른 초고주파 집적회로의 주파수 동작영역이 계속 넓어지고 있다. 하지만 현재 우리나라의 초고주파수에 대한 관심은 실로 놀라울 만큼 급부상하고는 있다고는 하나 그 초고주파대역에 사용되는 소자는 거의 선진국으로부터 전량에 가까운 정도로 수입에 의존하고 있는 실정이다. HEMT는 FET에 대한 응용소자로서 개발의 여지가 충분한만큼 관심을 가질 필요가 있다. 실제로 HEMT가 상업적으로 많이 이용되고 있는 분야는 저잡음 특성이 강하기 때문에 저잡음 증폭기용 소자로 사용되고 있고 제작시에 도핑되는 층의 배열을 변형하거나 첨가하여 소자내의 2차원 전자개스 층을 확장하여 어둑 빠른 소자 개발도 현재 이루어지고 있는 실정이다. 점점 더 증가하는 초고속 통신 시스템의 요구와 초고주파와 밀리미터파의 이용은 고속전자이동 트랜지스터의 미래를 밝게 해줄것이다.
조명에 사용되는 광원은 여러 가지가 있다. 백열등, 텅스텐 할로겐 램프, 형광등, 고압 나트륨등, 메탈핼라이드 램프, 고압 방전 램프, 등등 각 가지가 사용되고 있다. 각종 램프들의 성능이 꾸준히 개선되고 새로운 형태의 램프에 비하여 괄목하게 우수한 새로운 광원은 초고주파 방전을 이용한 무전극 방전등이 최근 각광을 받고 있다. 초고주파 방전에 의한 광원 기술은 전극을 사용하지 않기 때문에 조명 램프로서 많은 이점을 갖고 있으며, 따라서 그에 관한 연구개발이 오랫동안 추진되어 왔다. 특히 1990년대 초에 출현한 초고주파 방전에 의한 무전극 황전등은 조명 기술 분야에 새로운 획을 긋는 사건으로 많은 기대를 주었다. 최근에 한편으로는 제 2세대 kW-급 무전극 황전등의 출현이 예고되어 있고, 다른 한편으로는 100-W 급의 저출력 무전극 방전등이 개발되어 조명 뿐 만 아니라, 프로젝션 디스플레이, HDTV 등등, 첨단 정보표시 광원으로도 각광을 받고 있다. 본 논문은 초고주파 방전에 의한 광원 기술을 가능성을 보이는 저출력 신광원의 원리 및 응용에 관하여 논의하고, 앞으로 이 분야 산업 기술 전망을 조감해 본다.
Flexible device 및 OLED 디스플레이 제조를 위한 산화물 반도체 보호막 증착 및 encapsulation 공정을 위해 균일한 대면적 플라즈마를 만들기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 초고주파 플라즈마는 고밀도, 고효율의 플라즈마를 저진공에서 쉽게 생성시킬 수 있고 다양한 전력결합방법을 통해 대면적 확장성이 우수한 장점이 있다. 본 연구에서는 TEM 웨이브가이드로 파워가 전달되는 선형 초고주파 플라즈마 소스에 대한 2차원축대칭 유체 시뮬레이션을 수행하였다. Ar 가스 압력과 초고주파 입력전력이 증가함에 따라 전자밀도가 증가하였고 도파관 방향으로 플라즈마의 길이가 증가함이 관측되었다. Quartz Tube 표면 가까이에서 전자밀도가 가장 높게 나타났다. 전자의 에너지 손실 채널중 가장 많은 부분을 차지하는 것은 여기종 생성에 따른 에너지 손실이었으며 탄성 충돌에 의한 에너지 손실이 두 번째로 큰 부분을 차지하였다.
GaAs FET초고주파 증폭기의 DC 블럭용으로 사용되는 칩 커페시터 대신 DC블럭 및 임피던스 변환 성질을 가진 DC block/transformer(비대칭 2선 마이크로스트립 선로 및 까지낀 3선 마이크로스트립 선로)를 사용한 초고주파 증폭기의 새로운 구성 방법을 제시하였다. 새로운 구성을 갖는 초고주파 증폭기의 대역 특성은 평탄하며 대역폭이 3.5(BHz)인 광대역 특성을 얻으 수 있었다. 초고주파 증폭기에 사용된 깍지낀 3선 마이크로스트리 결합 선로는 DC블럭 기능과 함께 임피던스 정합 역할을 할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다.
무선통신 시스템의 소형화 저가격화 추세로 인하여 RF 및 초고주파 필터의 설계나 구현을 전통적인 초고주파 필터 구현 방법에서 벗어난 고품질, 다기능 재료 및 첨단 가공 기술과 연계된 초고주파 필터 설계 및 제작 기술에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 휴대 이동단말 시스템을 포함한 복합 다기능화 되고 있는 다양한 단말기 시스템에 적용될 수 있는 세라믹, MEMS, FBAR, SAW 필터 등과 같은 초소형 고주파 필터 설계 기술 등에 대한 기술 동향에 대하여 기술하였다.
정상파와 초고주파 집속 빔을 이용한 초음파 음향집게의 개발 가능성을 타진하는 것을 목적으로, 수중에 놓인 미세입자의 위치를 제어할 수 있는 시스템을 구축하였다. 그 시스템은 입자를 평면 정상파의 방사력에 의해 1차적으로 포획하여 집속 빔의 초점 부근으로 이동시킨 다음, 초고주파 집속 빔의 방사력을 이용하여 2차적으로 포획하는 것이다. 구축된 시스템에 의해 구형 미세 입자의 위치제어 실험을 행한 결과, 정상파 음장에서는 음압의 마디에 입자가 잘 포획되었으며, 주파수의 조정에 의해 그 입자를 임의 위치로 이등조작이 가능하였다. 그리고 단일의 초고주파 집속 빔에 의해서는 음원으로부터 멀어지는 방향으로만 구동력이 작용하나, 2개의 대항하는 집속 빔을 사용할 경우 그 중심 부근에 포획됨을 알았다.
적층형 임의유전체 기판구조는 유효유전율과 유효투자율이 주어진 표준형 기판구조보다 증가하므로 결과적으로 전송선로의 길이를 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서 회로의 소형화에 유용하게 사용될 수 있다. 본 연구에서는 한 예로써 임의유전체 기판구조를 이용한 초고주파 증폭기의 소형화에 대하여 기술한다. 표준형 기판구조와 임의유전체 기판구조를 이용하여 2GHz 대역에서 무선통신용 초고주파 증폭기를 설계하여 그 결과를 제시한다. 종래의 표준형 기판구조를 이용한 회로와 비교할 때, 동일한 성능을 유지하면서도 회로의 크기가 23%만큼 감소한 설계 결과가 제시된다.
현재 선진국에서는 전자기기에서 복사되는 전자파 및 이에 노출되었을 때의 내성에 대해서 동시에 규제하고 있다. 따라서 전자기기에서 사용하는 신호의 주파수가 점점 높아지고 회로가 집적화되므로 회로설계에 포함되지 않는 기생 소자의 영향도 연구되어져야 한다. 그러므로 이러한 조건을 모두 고려하여 초고주파 회로를 완전하게 설계제작할 수 있다면 이는 이상적인 기술이라 할 수 있을 것이다. 이것을 이루려면 많은 시간 동안의 연구와 분석을 통해 최종 생산물이 되기까지 대단한 노력이 요구된다. 본문에서는 초고주파 인쇄 회로 기판을 설계할 때 고려해야 할 점, 즉, 유전율 및 유전체의 두께, 소자 실장, 접지면 부착 및 회로의 패키지화에 관해서 소개하고자 한다.
초고주파 전력 증폭기의 바이어스 전압을 조절하여 온도 변화에 따른 드레인(Drain) 전류의 변화를 억제하기 위한 저가의 능동 바이어스 모듈을 개발한다. 능동 바이어스 모듈을 5 W급 초고주파 전력증폭기에 적용하였을 경우, $0{\sim}60^{\circ}C$까지의 온도변화에 대하여 소모전류 변화량은 0.1 A 이하로 되어야 한다. 본 기술 개발 대상인 능동 바이어스 모듈의 성능 시험을 위한 대상 전력증폭기는 $2.11{\sim}2.17GHz$ 주파수 대역에서 32 dB 이상의 이득과 ${\pm}0.1\;dB$ 이하의 이득 평탄도, -15 dB 이하의 입.출력 반사손실을 가진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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