• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제12권4호
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• pp.280-286
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• 2012

The conventionally classified waves are reclassified in this paper, including the waves associated with metamaterial (MTM) transmission lines. Various types of guided waves in periodic structures are analyzed for 1D Composite Right/Left Handed (CRLH) transmission lines (TL). In addition, dispersion diagrams for 1D CRLH, RH, and LH TLs are presented in terms of radiation conditions. We have refined the design equations of the conventional 1D CRLH TL and proposed a condition to realize the desired phase shift and its slope per unit cell. This condition has been applied to the conventional Wilkinson power divider and realized into MTM added $90^{\circ}$ hybrid coupler. Based on the 10 dB return loss and the $90{\pm}10^{\circ}$ phase shift, the bandwidths of the MTM added $90^{\circ}$ hybrid coupler are 82.25% and 103.5% against the conventional 23% and 52.5%, respectively.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1919-1921
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• 2002

In this paper, we were designed the ferroelectric phase shifter using 3-dB, $90^{\circ}$ branch-line hybrid coupler with two ports terminated in symmetric phase-controllable reflective networks. The design of phase shifter is based on reflection theory of terminating circuits. In order to find the optimum conditions of reflect phase, the effect of a change of capacitance and transmission line connected with two coupled ports of a coupler have been investigated. To obtain more accurate design parameters, finite element method is applied. We were showed large phase variation with small capacitance variation in the parallel connection of capacitor and transmission line by using EM-simulation and circuit-simulation.

• ETRI Journal
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• 제37권1호
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• pp.26-31
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• 2015

Axial-ratio (AR) bandwidth enhancement is achieved for a circularly polarized (CP) cylindrical dielectric resonator antenna (DRA) using a wideband hybrid coupler (WHC) combined with dual probe feed. The presented WHC, comprised of a Wilkinson power divider and a wideband $90^{\circ}$ shifter, delivers good characteristics in terms of 3 dB power splitting and consistent $90^{\circ}$ (${\pm}5^{\circ}$) phase shifting over a wide bandwidth. In turn, the proposed CP DRA, for the employment of the WHC, in place of conventional designs, provides a significant enhancement on AR bandwidth and impedance matching. The antenna prototype with the WHC exhibits a 3 dB AR bandwidth of 48.66%, an impedance bandwidth of 52.5% for voltage standing wave ratio (VSWR) ${\leq}2$, and a bandwidth of 44.66% for a gain of no less than 3 dBi. Experiments demonstrate that the proposed WHC is suitable for broadband CP DRA design.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.39-46
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• 2015

본 논문에서는 2.4 GHz에서 동작하는 $90^{\circ}$ 하이브리드 커플러 구조에 전도성 고분자 화합물을 적용한 가스 센서를 제안하였다. 가스 센서에서 전도성 고분자 화합물(Conducting Polymer: CP)는 특정 가스를 검출하는 검출 물질로 사용되며, 특정 가스와 반응할 때 대개 물질의 일함수(work function)와 전도도(conductivity) 및 임피던스가 변하게 된다. 이러한 물성변화 특성의 근거로 마이크로파 대역에서 $90^{\circ}$ 하이브리드 커플러 구조에 전도성 고분자를 적용하여 가변 감쇄기 및 가변 위상 천이기 형태의 센서를 제작하였다. 본 연구에서 제안한 센서는 전도성 고분자 화합물의 높은 전도도를 이용하여 기존 전송선로의 일부를 전도성 고분자 물질로 대체하였다. 실험은 온도 $28^{\circ}$와 상대습도 85 % 환경에서 진행되었으며, 센서에 100 ppm 농도의 에탄올 가스를 노출시켰다. 그 결과, $S_{21}$의 진폭 특성이 최대 0.13 dB 변하였고, ${\angle}S_{21}=360^{\circ}$를 만족하는 주파수가 2.875 MHz 이동한 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권6호
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• pp.34-40
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• 2011

본 논문에서는 도파관 하이브리드 커플러를 이용한 X-대역 모노펄스 레이더용 이미지 제거 SSB 변조기 설계에 대해 연구하였다. 일반적으로 SSB 변조기는 입력되는 IF(RF)신호와 LO 신호를 혼합하여 특정한 RF(IF) 주파수 대역으로 변환한다. 이 경우 SSB 변조기는 RF 대역에서 한쪽 측파대를 전송하기 위해, 이미지 신호와 LO 신호의 제거가 요구된다. LO 신호와 IF 신호를 혼합하기 위해, 도파관 하이브리드 커플러와 크리스탈 믹서 다이오드를 이용하여 평형믹서를 설계하였으며, 두 크리스탈 믹서 다이오드 입력에 적합한 $90^{\circ}$ 위상차를 갖는 IF(+)와 IF(-)신호 생성을 위한 IF 증폭기를 설계하였다. 설계된 각각의 도파관과 IF 증폭기 케이스는 고주파수 대역에서 높은 전기적 신뢰성을 유지하기 위해 딥 브레이징 기술을 이용하여 알루미늄으로 제작하였으며 제작된 SSB 변조기 측정결과 LO 신호와 측파대 신호 제거비는 각각 14.2dB와 18.5dB의 양호한 결과를 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.1023-1028
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• 2012

본 논문에서는 비접촉 마이크로웨이브 프루브 시스템의 I/Q demodulator를 위한 MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) mixer chip을 GaAs p-HEMT 공정의 Schottky 다이오드를 이용하여 설계 및 제작하였다. 프루브 시스템의 I/Q demodulator 구조를 단순화하기 위해 single balanced 구조의 mixer를 채택하였다. Single balanced mixer에서 $90^{\circ}$hybrid coupler와 ${\lambda}/4$ 전송선로를 이용하여 $180^{\circ}$hybrid를 설계하였으며 이를 MIM 커패시터와 spiral 인덕터를 이용하여 구현함으로써 mixer chip의 크기를 줄일 수 있었다. On-wafer 측정 결과, 본 논문의 MMIC mixer는 1650MHz ~ 2050MHz의 RF 및 LO 주파수 대역을 포함하고 있으며, 응용 주파수 대역 내에서 RF 및 LO의 변화에 대해 약 12dB 이하의 평탄한 변환손실(conversion loss) 특성을 나타내었다. 또한, MMIC mixer chip은 $2.5mm{\times}1.7mm$의 초소형 크기를 가지며 LO-IF 및 RF-IF의 격리도는 각각 43dB 및 23dB 이상의 특성을 나타내었다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.357-360
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• 2003

본 논문에서는 $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기에 여파기 특성을 결합하여 전력분배와 하모닉 저지특성효과를 보여주고 있다. 일반적인 $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기는 위상차를 갖고 전력을 분배, 합성하는 데에만 쓰이고 있기 때문에 비선형 소자와 결합함으로써 생기는 하모닉 성분을 억제하려면 여파기를 따로 설계해야 하는 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 하이브리드에 저역통과 여파기 특성을 결합함으로써 위상차와 전력분배는 물론 여파기 특성인 감쇠효과를 이용하여 하모닉 성분을 크게 감소시킬 수 있는 구조를 연구하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-8
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• 2011

In this paper, dual-feed circularly polarized microstrip patch antenna for GPS L1, GPS L2, GLONASS L1 signal was fabricated by using stacked patch. It was fed by dual coaxial probe on the patch at 50ohm impedance, and was simulated to resonate at GPS L1, GPS L2, GLONASS L1. To realize characteristics of right hand circular polarization using dual-feed stacked patch antenna and hybrid coupler for $90^{\circ}$ phase difference. Output of hybrid coupler was contacted input of Low Noise Amplifier(LNA). The LNA using dual band pass filter was designed and fabricated. The measured results of the implemented antenna is VSWR < 1.5 : 1 and the gain of 32dB(Zenith) over at GPS L1, L2, GLONASS L1.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 1부
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• pp.18-23
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• 2010

본 논문에서는 4$\times$4 버틀러 매트릭스에 대하여 연구 및 고찰 한다. 셀룰러 대역의 주파수인 824~894MHz대역에서 신호를 균등하게 통과시키고, 위상의 차이를 균일하게 분배시키는 회로로 구현 되었다. 기존의 버틀러 매트릭스는 단층 기판 구조로 구현 되었지만, 본 연구는 다층 기판구조로 설계하여 크기가 보다 더 축소되었다. 마이크로스트립 구조인 $90^{\circ}$ 하이브리드 커플러 대신에 크기를 보다 더 효율적으로 줄이기 위하여 LTCC 커플러를 사용한다. 4$\times$4 버틀러 매트릭스의 설계는 Ansoft사의 Designer V3.5와 HFSS V11을 사용한다. 그리고 시뮬레이션 한 후 실제 제작한 버틀러 매트릭스를 측정하여 비교한 결과 매우 우수한 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권3호
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• pp.7-17
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• 2007

개구면 결합 공진기 급전 마이크로스트립 방향성결합기의 특성을 해석하였고, 최적 설계를 위한 효율적인 설계 이론을 제시한다. 이러한 목적을 위해 단순하고도 정확한 등가 회로를 도출하였고, 도출된 등가 회로를 바탕으로 결합기의 설계 수식을 유도하였다. 여러 구조적 설계 변수를 결정하기 위해, 유전 알고리즘과 Holder-Mead 방법에 기반한 진화적 이종 최적화 방법을 사용하였으며, 제안한 설계 방식과 최적화 설계 방법의 타당성을 검증하기 위해 10 dB 방향성 결합기를 설계, 제작하였다. 측정된 결합기의 결합 계수는 3 GHz에서 10.3 dB 였고, 반사계수와 isolation은 각각 31.8 dB 와 30.5 dB 였다. 또한 출력단과 결합단 사이에 $90^{\circ}$ 위상 차이를 보였다. 측정치와 설계치의 일치도는 제안한 해석 방법과 등가 회로 및 최적화 설계의 타당성을 검증해 준다.