A broadband DC to 40 GHz 5-bit MMIC digital attenuator has been developed. The ultra broadband attenuator has been achieved by newly inserted the transmission lines in conventional Switched-T attenuator and the optimization of the transmission line parameters. Momentum was employed in design for an accurate performance prediction at high frequencies and Monte Carlo analysis was applied to verify performance stability against the MMIC process variation. The attenuator has been fabricated with 0.15 $\mu$m GaAs pHEMT process. This attenuator has 1 dB resolution and 23 dB dynamic range. High attenuation accuracy has been achieved over all attenuation range and full 40 GHz bandwidth with the reference state insertion loss of less than 6 dB at 20 GHz. The input and output return losses of the attenuator are better than 14 dB over all attenuation states and frequencies.
Gwacheon National Science Museum(GNSM) has a 7.2m radio telescope, which is only one possessed by a science museum in Korea. In 2020, performance of the telescope had been improved in the way of a new antenna control system, receiver system, control and analysis software. New AC motors, limiters and encoders was installed and the new receive system can observe L-band(1.4GHz) and S-band(2.8GHz), L-band and Ka-band(33GHz) equipped previously. Using theses upgraded system we have developed educational programs, which are 'The Sun seen in radio' and 'The Universe seen in radio'. In the former, the sun is observed with several methods and show analysed data to participants. In the latter, various radio sources, the moon, supernova remnants and HI gas, and even signal from artificial satellites are observed. In addition, SETI demo data can be shown and demonstrates how to find artificial signal extraterrestrial intelligence could send.
본 논문에서는 저온 소성 세라믹(Low-Temperature Co-fired Ceramic: LTCC)에 기초한 밀리미터파 RF SiP(System-in-Package) 모듈 응용을 위하여, CBCPW(Conductor Backed CPW) 전송선과 스트립 라인 대역 통과필터(BPF)에서 기생적으로 발생하는 공진 모드들과 40 GHz 전력 증폭기 모듈의 발진 현상을 분석하고 이를 제거하기 위한 방법들을 제안하였다. CBCPW 구조에서의 기생 구형 도파관(RWG) 모드는 비아의 간격을 줄여 공진 주파수를 높게 하여 동작 주파수 내에서 완전히 억제하였다. 스트립 라인 구조에서는 마주 보는 비아 중한 쪽을 제거하여 대각선으로 비아를 배치함으로써 완전히 제거하였다. CBCPW의 마이크로스트립 패치 공진기 모드들을 제거하기 위하여, 갭을 통한 커플링을 감소시키기 위해 갭에 인접하게 비아를 배치하였다. 그 결과 기생 공진 모드들이 완전히 제거되었다. 40 GHz 대역의 능동 증폭기 모듈의 경우, 상호 연결(interconnection)불연속 효과로 발생한 방사에 의한 인한 누설(cross talk)을 억제하기 위해, LTCC 기판 내부에 내장된 DC 전원 배선과 CPW 전송선의 고 격리 구조를 사용하여 발진 현상을 개선하였다.
본 논문에서는 CRD(Cubical Residue Diffuser)를 이용하여 전자파 잔향실 내의 전기장 균일도를 향상시키고, 잔향실 내의 전기장 균일도가 최적화되는 CRD 면적비를 연구하였다. $1\sim3$ GHz 주파수 대역에서 Schroeder 방식의 CRD를 설계하였고, 전자파 잔향실 내의 전기장 분포 해석을 위해 FDTD(Finite Difference Time Domain) 수치해석이 이루어졌다. 해석결과 2 GHz에서 CRD의 면적이 잔향실 한쪽 내벽의 약 $40\sim80%$일 경우 전기장 강도 표준 편차가 낮고 균일하게 분포되었으며, 40 % 이하, 또는 80 % 이상의 면적에서는 표준 편차가 높게 나타났다. 특히 가장 나쁜 경우와 비교하여 44%일 때 전기장 균일도가 1 dB 향상됨을 알 수 있었다.
본 연구에서는 X-밴드 레이더에서 사용하는 9.385[GHz] 서큘레이터를 Y형 WR112 도파관속에 페라이트를 삽입하여 제작을 하였다. 페라이트 설계는 B/R(Below Resonance) 모드 방식을 사용하여, 페라이트 내부에서 전계 분포가 120도의 회전이 발생하는 조건과 페라이트의 내부의 직류 자계의 세기와 외부 자계의 세기를 계산하였다. 또한, 임피던스 정합을 포함하여 대역폭, 선택도, 삽입손실 등, 서큘레이터의 성능 향상을 위하여 두 개의 페라이트 사이에 같은 형태의 유전체를 삽입하였다. 최적의 페라이트 형태 및 유전체를 얻기 위하여 CST MWS를 이용하였다. 9.385[GHz]에서 시뮬레이션 결과는 정재파비 1.02, 분리도 -40dB, 삽입손실 0.2dB의 결과를 얻었고, 측정 결과는 정재파비 1.03, 분리도 -38dB, 삽입손실 1.2dB 이었다. 분리도, 정재파비는 시뮬레이션 결과와 잘 일치 하였지만, 삽입손실은 약 1dB 정도 크게 발생하였다.
본 논문에서는 버틀러 매트릭스를 이용한 빔포밍 안테나를 설계 및 분석하였다. 제안한 빔포밍 안테나의 동작 주파수는 2.4 GHz의 ISM 대역이며, 빔포밍 안테나의 구성 요소는 1 × 4 배열 안테나 및 4 × 4 버틀러 매트릭스로 구성된다. 4 × 4 버틀러 매트릭스의 출력포트에 서로 다른 위상차를 갖는 신호가 출력되며, 신호는 1 × 4 배열 안테나의 각각의 입력포트에 공급된다. 4개의 입력포트를 갖는 빔포밍 안테나는 총 4개의 빔을 형성한다. 빔포밍 안테나의 방사패턴을 분석하기 위해 각각의 입력포트에 신호를 스위칭하여 공급하였으며, 입력포트 1 ~ 4에 대한 개별적인 분석을 진행하였다. 제안한 빔포밍 안테나는 각각의 입력포트에 따라 각각 -12°, 40°, -40°, 12° 방향에서 주 빔이 형성되었다.
본 논문에서는 0.25 ㎛의 게이트를 갖는 AlGaN/GaN HEMT를 기반으로 개발된 X-대역 전력 증폭기 MMIC의 특성을 기술한다. 개발된 X-대역 전력 증폭기 MMIC는 9 GHz~10 GHz의 주파수 대역에서 21.6 dB 이상의 소신호 이득과 46.11dBm(40.83 W) 이상의 출력 전력을 가진다. 전력 부가 효율 특성은 43.09%~44.47%이며 칩의 크기는 3.6 mm×4.3 mm이다. 출력 전력 밀도는 2.69 W/mm2를 나타내었다. 개발된 AlGaN/GaN 전력 증폭기 MMIC는 다양한 X-대역 레이더 응용에 적용 가능하다.
본 논문에서는 마이크로스트립 패치 안테나와 폴리비닐알코올(PVA; polyvinyl alcohol)을 이용한 습도 센서에 대하여 연구하였다. PVA는 습도에 따라 유전율이 변하는 고분자 물질이며, 전계 변화에 민감한 마이크로스트립 패치 안테나의 방사면에 직사각형 슬롯을 추가하여 비유전율 변화에 대한 감도를 높였다. 0.76 mm 두께의 RF-35 기판에 제작된 안테나의 직사각형 슬롯이 추가된 방사면 주변을 PVA로 얇게 코팅한 후, 온습도 챔버를 사용하여 25도에서 상대습도를 40%에서 80%까지 10% 간격으로 증가시켜 안테나 입력 반사 계수의 공진 주파수와 크기의 변화를 측정하였다. 실험 결과, 상대습도가 40%에서 80%로 증가할 때 안테나 입력 반사 계수의 공진 주파수는 2.447 GHz에서 2.418 GHz로 감소하였고, 입력 반사 계수의 크기는 -7.112 dB에서 -3.428 dB로 증가하였다.
This paper proposes four-ring slot resonator-based MIMO antennas of 75×150 mm2 without and with CSRR structures in the sub-6-GHz range. These orthogonal-fed antennas have shown diverse characteristics with dual polarization. L-shaped parasitic structures have increased the isolation (i.e., >40 dB) in the single-element antenna over the band of 3.4 GHz-3.8 GHz. A set of three CSRR structures in the MIMO antenna reduced the coupling between antenna ports placed in an inline arrangement and enhanced the isolation from 12 dB to 20 dB and the diversity characteristics. The S-parameters of both MIMO antennas are measured and used to evaluate MIMO parameters like ECC, TARC, MEG, and channel capacity loss. The simulation results show the variations in the gain and directivity on exciting linear and dual polarizations. The diversity performance of the reported MIMO antennas is suitable for 5G applications.
We fabricated 40 Gb/s front-end optical receivers using spot-size converter integrated waveguide photodiodes (SSC-WGPDs). The fabricated SSC-WGPD chips showed a high responsivity of approximately 0.8 A/W and a 3 dB bandwidth of approximately 40 GHz. A selective wet-etching method was first adopted to realize the required width and depth of a tapered waveguide. Two types of electrical pre-amplifier chips were used in our study. One has higher gain and the other has a broader bandwidth. The 3 dB bandwidths of the higher gain and broader bandwidth modules were about 32 and 42 GHz, respectively. Clear 40 Gb/s non-return-to-zero (NRZ) eye diagrams showed good system applicability of these modules.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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