• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.19-25
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• 2015

본 논문에서는 고조파 억제를 위한 코플래너 도파관(CPW; coplanar waveguide)급전 슬롯 안테나에 대한 설계 방법을 연구하였다. 제안된 슬롯 안테나는 고조파를 억제하기 위해 SIR(stepped impedance resonator)를 사각형 슬롯의 양끝 부분에 대칭적으로 추가하였다. SIR의 길이와 폭의 변화에 따른 입력 반사계수 특성을 분석하여 최적의 설계 변수를 도출하였다. 2.45 GHz 무선랜 대역에서 최적화된 고조파 억제 슬롯 안테나를 FR4 기판 상에 $42mm{\times}30mm$ 크기로 제작하였다. 제안된 고조파 억제 슬롯 안테나의 슬롯의 길이는 SIR의 추가로 인해 기존의 사각형 슬롯 안테나에 비해 33.3% 줄어들었다. 실험 결과, 전압 정재파비(VSWR; voltage standing wave ratio) < 2인 대역이 2.39-2.49 GHz으로 2.45 GHz 대역에서 동작하는 것을 확인하였고, 2.45 GHz에서 이득은 2.5 dBi로 측정되었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.759-766
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• 2022

본 논문에서는 WLAN와 WiMAX 대역에서 동작하는 CPW 급전방식을 갖는 다중대역 소형 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 모노폴 형태의 변형된 방사체에 두 개의 슬릿 구조를 갖고 유전율 4.4이고 두께 1.0 mm인 FR-4 기판위에 설계하였다. 제안된 안테나의 크기는 15.1 mm⨯16.4 mm이며 전체 기판의 크기는 17.5 mm⨯16.4 mm 이다. 제작 및 측정결과, -10 dB 반사손실 특성을 기준으로 2400 MHz에서는 439 MHz (2.06~2.499 MHz), 3500 MHz 대역에서는 940 MHz (3.31~4.25 GHz) 그리고 5000 MHz 대역에서는 1,315 MHz (5.23~6.545 GHz)대역폭을 얻었다. 또한 제안된 안테나의 측정된 방사패턴은 3D 패턴을 제시하였으며 측정된 이득은 3개 대역에서 최대이득을 각각 2.24 dBi, 2.83 dBi 그리고 2.0 dBi를 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권7호
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• pp.37-45
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• 2002

본 논문에서는 3차원 FDTD를 이용하여 진행파형 흡수 CPW(Coplanar waveguide) 광 변조기의 마이크로파 특성을 분석하여 최적화 설계하였다. 진행파형 구조에 있어서 마이크로파의 특성은 진성 영역의 두께와 폭에 영향을 받게 되고 신호전극과 접지전극의 위치와 신호전극의 폭에도 영향을 받게 된다. 진성 영역이 InAsP/InGaP (1.3Q) 의 양자우물로 구성되었을 때, 도파관의 폭이 $2{\mu}m$, 진성영역의 두께가 $0.9{\mu}m$ 신호전극과 접지전극 사이의 간격이 $3{\mu}m$일 때 마이크로파 손실을 최소화 하며 광파와의 속도정합을 이루었으며 이때의 임피던스는 약 50${\Omega}$으로 광 변조기의 최적화를 이룰 수 있었다. FDTD를 이용하여 다양한 구조의 변화가 마이크로파에 미치는 영향을 분석 하였으며 이를 이용한 보다 정확한 소자 설계가 가능함을 보였다.

• ETRI Journal
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• 제26권4호
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• pp.315-320
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• 2004

This paper proposes a 10-${\mu}m$ thick oxide layer structure that can be used as a substrate for RF circuits. The structure has been fabricated using an anodic reaction and complex oxidation, which is a combined process of low-temperature thermal oxidation (500 $^{\circ}C$ for 1 hr at $H_2O/O_2$) and a rapid thermal oxidation (RTO) process (1050 ${\circ}C$, for 1 min). The electrical characteristics of the oxidized porous silicon layer (OPSL) were almost the same as those of standard thermal silicon dioxide. The leakage current density through the OPSL of 10 ${\mu}m$ was about 10 to 50 $nA/cm^2$ in the range of 0 to 50 V. The average value of the breakdown field was about 3.9 MV/cm. From the X-ray photo-electron spectroscopy (XPS) analysis, surface and internal oxide films of OPSL prepared by a complex process were confirmed to be completely oxidized. The role of the RTO process was also important for the densification of the porous silicon layer (PSL) oxidized at a lower temperature. The measured working frequency of the coplanar waveguide (CPW) type short stub on an OPSL prepared by the complex oxidation process was 27.5 GHz, and the return loss was 4.2 dB, similar to that of the CPW-type short stub on an OPSL prepared at a temperature of 1050 $^{\circ}C$ (1 hr at $H_2O/O_2$). Also, the measured working frequency of the CPW-type open stub on an OPSL prepared by the complex oxidation process was 30.5 GHz, and the return was 15 dB at midband, similar to that of the CPW-type open stub on an OPSL prepared at a temperature of $1050^{\circ}C$ (1 hr at $H_2O/O_2$).

• 한국항행학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.27-34
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• 2012

본 논문에서는 무선 LAN 2중 대역용(2.4GHz~2.4835GHz, 5.15GHz~5.825GHz) CPW 급전 미엔더 슬롯 루프 안테나를 제안하였다. 요구된 대역의 2중 공진 주파수는 슬롯 루프와 슬롯 폭의 공진 길이의 변화로써 조절되며, 제안한 안테나의 소형화를 위해 슬롯 루프를 구부렸다. 특히, 용량성 결합 CPW 급전 방식은 정합 회로의 추가없이 급전부와 방사부 사이의 간격(offset)으로 전자기의 커플링 양을 조절함으로써 임피던스 정합을 가능하게 한다, 그 결과, 제안된 안테나는 각 대역에서는 10dB 이하의 반사손실과 80%이상의 높은 효율을 가진다. 제안된 안테나의 타당성을 보여주기 위해 시뮬레이션 및 측정 결과를 비교하여 제시하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.157-158
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• 2014

본 논문에서는 분할 링 공진기(SRR; split-ring resonator)를 이용한 소형 코플래너 도파관(CPW; coplanar waveguide)급전 슬롯 안테나에 대한 설계 방법을 연구하였다. 제안된 슬롯 안테나는 슬롯의 길이를 줄이기 위해 사각형 모양의 SRR 도체가 슬롯 내에 장하되었다. SRR 도체와 슬롯 사이의 간격, SRR 도체의 폭의 변화에 따른 입력 반사계수 특성을 분석하여 최적의 설계 변수를 도출하였다. 2.45 GHz 대역에서 최적화된 소형 슬롯 안테나를 FR4 기판 상에 $36mm{\times}30mm$ 크기로 제작하였다. 제안된 소형 안테나는 기존의 사각형 슬롯 안테나에 비해 안테나의 길이를 14.3%로 줄여 소형화하였다. 실험 결과, 전압 정재파비(VSWR; voltage standing wave) < 2인 대역이 2.4-2.49 GHz으로 2.45 GHz 대역에서 동작하는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권4호
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• pp.1-6
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• 2008

본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 광대역 특성을 갖는 MHEMT (Metamorphic High Electron Mobility Transistor) cascode 증폭기를 설계 및 제작하였다. Cascode 증폭기 제작을 위해 먼저 $0.1{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT를 설계 및 제작하였다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도가 670 mA/mm이고, 최대 전달컨덕턴스(gm)는 688 mS/mm이며, 주파수 특성으로 전류이득 차단 주파수($f_T$)는 139 GHz, 최대 공진 주파수($f_{max}$)는 266 GHz의 특성을 나타내었다. 설계된 cascode 증폭기는 회로의 발진을 막기 위해서 저항과 캐패시터를 commom gate 소자의 드레인이 병렬로 연결하였다. Cascode 증폭기는 CPW (Coplanar Waveguide) 전송선로를 이용하여 광대역 특성을 얻을 수 있도록 정합회로를 설계하였다. 설계된 증폭기는 본 실험실에서 개발된 MHEMT MMIC 공정을 이용해 제작되었다. 제작된 cascode 증폭기의 측정결과, 3 dB 대역폭이 20.76$\sim$71.13 GHz로 50.37 GHz의 넓은 대역 특성을 얻었으며, 대역내에서 평균 7.07 dB 및 30 GHz에서 최대 10.3 dB의 S21 이득 특성을 나타내었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제17권3호
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• pp.129-133
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• 2016

Theoretical and graphical analysis of pull-in-voltage and figure of merit for a fixed-fixed capacitive Micro Electromechanical Systems (MEMS) switch is presented in this paper. MEMS switch consists of a thin electrode called bridge suspended over a central line and both ends of the bridge are fixed at the ground planes of a coplanar waveguide (CPW) structure. A thin layer of dielectric material is deposited between the bridge and centre conductor to avoid stiction and provide low impedance path between the electrodes. When an actuation voltage is applied between the electrodes, the metal bridge acquires pull in effect as it crosses one third of distance between them. In this study, we describe behavior of pull-in voltage and figure of merit (or capacitance ratio) of capacitive MEMS switch for five different dielectric materials. The effects of dielectric thicknesses are also considered to calculate the values of pull-in-voltage and capacitance ratio. This work shows that a reduced pull-in-voltage with increase in capacitance ratio can be achieved by using dielectric material of high dielectric constant above the central line of CPW.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1509_1510
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• 2009

This paper presents the design and simulation results of ohmic contact RF MEMS silicon switch with a high isolation at high frequencies along with the position of a contact part, initial off-state and intermediate off-state including the state where a contact part is placed right over a signal line of coplanar waveguide (CPW). The ohmic contact part is connected with comb drives made of high resistivity single crystalline silicon. The released contact part is $30{\mu}m$ apart from the edge of signal line on the glass substrate along the lateral direction (x-direction) at initial off-state. The electrostatic force of the comb electrode creates the x-directional movement thus initial state is converted to the intermediate off-state. The initial off-state of the switch results in isolations of -31 dB, -24 dB and reflections of -0.45 dB, -0.67 dB at 50 GHz and 110 GHz, respectively. It shows the isolation degradation when the contact part moves right over the signal line of CPW like an initial off-state of a conventional MEMS switch. The isolations and reflections are -31 dB, -24 dB and -0.50 dB, -1.31 dB at 50 GHz and 110 GHz, respectively at the intermediate off-state.

• 한국항행학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.180-190
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• 2003

실수축 상의 적분 방법에 의한 정확한 closed-form 그린함수를 이용하여 코플래너 도파로의 불연속에 대한 공간영역 full-wave 해석을 하였다. MPIE(Mixed Potential Integral Equation)를 풀기 위한 수치계산 방법으로는 삼각형 요소를 이용한 갤러킨 방법을 사용하였다. 경계면에서 삼각형 요소상의 기저함수로는 선형함수를 사용하였으며, 관측점과 전원점이 일치하는 특이점 근방의 적분 계산을 위해 면적분을 선적분 형태로 바꾸어 피적분 함수의 특이점이 사라지도록 하는 해석적인 방법을 사용하였다. 실수축 적분방법에 의한 그린함수를 이용함으로써 불연속에 대한 정확한 특성을 구하였다.