• 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.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권3호
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• pp.50-56
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• 2010

본 논문에서는 알키메디안 스파이럴 슬롯을 이용한 소형화된 광대역 안테나가 제안되었다. 제안된 안테나는 광대역 특성을 갖는 CPW 급전 구조, 스파이럴 구조와 슬롯 구조를 이용하여 소형화된 안테나의 크기와 매우 넓은 대역폭을 갖는다. 알키메디안 슬롯의 폭과 간격, CPW 급전 구조에서의 급전선로와 접지면 사이의 폭은 좋은 임피던스 정합의 특성과 넓은 대역폭을 갖도록 하기 위해 최적화 하였다. 제안된 안테나의 크기는 $8mm\;{\times}\;13mm$이며 FR-4 (비유전율 : 4.4, 기판두께 : 0.8mm) 기판 위에 설계되어졌다. 모의 실험한 결과 제안된 안테나의 임피던스 대역폭 (VSWR $\leq$ 2)은 5.98GHz (4.1GHz ~ 10.08 GHz)이고 1.57 dBi ~ 3.97 dBi의 균일한 이득을 갖으며 이득은 8.7 GHz에서 3.97 dBi를 갖는다. 측정 결과 제작된 안테나의 임피던스 대역폭 (VSWR $\leq$ 2)은 6.02GHz (4.48 GHz ~ 10.5 GHz)이고 최 대 이득은 9.4GHz에서 2.68 dBi틀 갖는다. 제안된 광대역 안테나는 넓은 주파수 범위에서 임피던스 정합과 방사패턴올 유지하는 특성을 나타내므로 넓은 대역이 요구되는 무선 통신 시스템에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.1098-1106
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• 2007

본 논문은 초광대역 코프래너 급전 모노폴 안테나를 이용한 능동 안테나 다이플렉서 구조를 제안한다. 제안된 다이플렉서 구조는 초고주파 시스템 집적 패키지 기술(RF System on Package: RF-SoP)을 이용한 것으로서 평면형 초광대역 모노폴 안테나와 능동 소자를 직접 연결법에 의해 연결하여 다이플렉서(diplexer)를 형성하는 방식이다. 이는 안테나 회로 성분과 능동 소자의 패키지 회로 성분으로 형성되는 통과 대역을 이용함으로써 별도로 추가된 대역 통과 필터 등의 회로 구조 없이 다이플렉서를 내장하여 구성하는 방식이다. 따라서 입력된 수신 신호의 주파수 대역에 따라 동작 회로가 분리되며, 분리된 수신 신호가 능동 소자의 동작에 의해 증폭되는 능동 안테나 다이플렉서(diplexer)로서 구성된다. FR-4 에폭시 기판 위에서 제작된 능동 안테나 다이플렉서의 특성을 측정한 결과, 2.4 GHz 수신 단자에서는 0.9 dB의 삽입 손실(insertion loss), 1.1 GHz(2.0{\sim}3.1\;GHz)$ 대역폭, 17.0 dB의 수신 신호 증폭 특성을 보여주었으며, 5.8 GHz 수신 단자에서는 0.8 dB의 삽입 손실, 650 MHz$(5.25{\sim}5.9\;GHz)$ 대역폭, 15.0 dB의 수신 신호 증폭 특성을 보여주었다 또한 -10.0 dB 이상의 주파수 분리(isolation) 특성과 -20.0 dB 이상의 고조파 성분(harmonics) 감쇄 특성을 나타내어, 제시된 능동 안테나 다이플렉서 구조가 설계된 동작을 하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.436-444
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• 2002

본 논문은 마이크로스트립이나 코플래너 웨이브가이드와 같은 평면형 전송선로의 접지면에 결함 접지 구조(defected ground structure, DGS)를 식각하여 증폭기 의 길이를 줄이는 방법을 제시한다. DGS에 기인하여 발생하는 부가적인 등가의 L-C 성분에 의하여 전파 지연 특성이 표준형 전송선로보다 더욱 크게 나타나는데, 이로 인하여 DGS를 포함한 전송선로의 전기적 길이가 DGS가 없는 동일한 물리적 길이의 전송선로보다 더욱 길다는 점을 이용한다. 즉, 동일한 전기적 길이를 유지하기 위하여 DGS를 삽입한 후 전송선로의 물리적 길이를 줄일 수 있다는 것이 본 논문에서 이용하는 주개념이다. 원래의 전송선로가 증폭기 정합회로의 어느 부분이라고 할 때, DGS를 삽입하고 물리적 길이를 줄임으로써 전기적 길이를 원래 선로와 같게 맞추면 원증폭기의 정합과 성능을 그대로 유지할 수 있다. 제시된 방법을 검증하기 위하여 마이크로스트립, CPW 각각에 대하여 원증폭기를 제작하고, 다시 DGS를 이용하여 길이를 줄인 증폭기를 제작하였다. 그리고 이들 증폭기 정합회로에 포함된 원래의 전송선로와 DGS를 삽입하여 길이를 줄인 전송선로도 각각 제작하였다. 측정된 결과들은 DGS에 의하여 길이가 줄어든 증폭기의 성능이 원증폭기의 성능과 거의 같음을 보여주고 있다. 또한 DGS를 삽입하여 길이를 줄여준 전송선로의 측정된 전기적 길이도 원선로와 거의 유사함을 보여주고 있다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제6권2호
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• pp.135-145
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• 2006

This paper presents the theory, design, fabrication and characterization of the novel low actuation voltage capacitive shunt RF-MEMS switch using a corrugated membrane with HRS MEMS packaging. Analytical analyses and experimental results have been carried out to derive algebraic expressions for the mechanical actuation mechanics of corrugated membrane for a low residual stress. It is shown that the residual stress of both types of corrugated and flat membranes can be modeled with the help of a mechanics theory. The residual stress in corrugated membranes is calculated using a geometrical model and is confirmed by finite element method(FEM) analysis and experimental results. The corrugated electrostatic actuated bridge is suspended over a concave structure of CPW, with sputtered nickel(Ni) as the structural material for the bridge and gold for CPW line, fabricated on high-resistivity silicon(HRS) substrate. The corrugated switch on concave structure requires lower actuation voltage than the flat switch on planar structure in various thickness bridges. The residual stress is very low by corrugating both ends of the bridge on concave structure. The residual stress of the bridge material and structure is critical to lower the actuation voltage. The Self-alignment HRS MEMS package of the RF-MEMS switch with a $15{\Omega}{\cdot}cm$ lightly-doped Si chip carrier also shows no parasitic leakage resonances and is verified as an effective packaging solution for the low cost and high performance coplanar MMICs.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권2호
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• pp.69-75
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• 2007

본 논문에서는 집적화 회로에 이용할 수 있는 단일 평판 구조의 전방향 방사특성을 갖은 새로운 광대역 폴디드 이중 모노폴 안테나의 구조를 제안하였다. 제안된 안테나 구조는 모노폴 안테나구조를 응용한 폴디드(folded) 이중 모노폴 구조로서 주파수 대역을 확장하고자 이중 모노폴 폴디드 형태로 변형한 구조이다. 급전방법으로 CPW급전 방식을 사용하였다. 즉 본연구에서 모노폴 선로를 변형하여 선로간의 커플링에 의한 리액턴스값의 변화를 시키기 위하여 이중 모노폴 구조의 끝부분을 접었다. 그 결과 기존의 이중 스트립선로 모노폴안테나의 주파수 대역폭에 비하여 1GHZ 이상의 대역폭 증가를 확인 할 수 있었다. 제안한 안테나는 ISM, WiBro 대역과 위성 DMB 대역 에 이용될 수 있는 $1.98{\sim}4.05GHz$의 광대역의 주파수 대역을 얻었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제9권1호
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• pp.159-164
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• 1991

전중추신경 방사선 조사는 수아세포종, 중추신경정상피종, 중추신경임파종, 중추신경백혈병 환자 치료에 시행한다. 뇌부위에는 양면 조사야를 통하고 척추 신경부위는 후면 단일 조사야를 통해 방사선 조사한다. 이때 조사야가 인접한 부위에서 발생하는 방사선조사야의 중첩에 의한 선량의 불균일성은 큰 문제로, 특히 척추신경의 극히 한정된 방사선 인내능력으로 인해 심각한 부작용을 병발할 수 있다. 이 문제를 해결하기위한 많은 연구가 보고되고 있으나 그들이 보고한 방법에 의해서도 불균일성은 최고 $60\%\sim70\%$로 부터 최소 $15\%\sim20\%$에 이른다. 저자는 split beam (central axis beam)과 collimator rotation technique을 이용하거나 collimator/couch rotation technique을 이용하여 3조사야가 접하는 부위의 방사선량의 불균일성을 해결하고자 시도하였다. 저자의 방법으로 시행할 때 3조사야가 접하는 부위에서의 불균일성은 $5\%$정도로 감소시킬 수 있었다. 본 논문에서 저자의 방법의 장단점을 기술하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.608-616
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• 2009

본 논문에서는 CPS 급전 방식의 광대역 Yagi-Uda 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 CPS 급전 선로를 사용하여 기존에 설계된 Yagi-Uda 안테나들에 비하여 간단한 급전 구조를 가지며 기판에 접지면이 필요 없기 때문에 reflector의 설계를 자유로이 할 수 있다. 정합 선로를 설계하기 위하여 선폭이 두꺼운 선로와 선폭이 얇은 선로 사이에 테이퍼된 선로를 삽입하여 최적의 CPS 급전 선로 구조를 설계하였다. 제안한 Yagi-Uda 안테나는 -10 dB 반사 손실을 기준으로 $3.9{\sim}5.9$ GHz의 대역폭을 가지고 대역폭 내에서 $6.5{\sim}8$ dBi의 이득을 가진다. 중심 주파수인 4.9 GHz에서 이득은 7.4 dBi 이고, 반전력 빔폭은 x-z 평면에서 $98^{\circ}$, x-y 평면에서 $73^{\circ}$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.483-489
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• 2006

본 논문에서는 광대역 공간 전력 합성기에 적합한 새로운 구조의 광대역 렌즈 증폭기를 제안하였다. 제안된 렌즈 증폭기는 안정된 광대역 특성을 얻기 위하여 모든 소자를 평형 구조이면서 광대역 특성을 가지도록 설계하였다. 따라서 렌즈 증폭기의 입력부와 출력부 안테나는 팻 다이폴 안테나, 증폭부는 평형 증폭기, 빔 집중을 위한 지연 선로는 평형 구조의 CPS 선로를 각각 사용하였다. 제작된 $5{\times}5$ 이차원(2 dimensional) 렌즈 증폭기는 6 GHz에서 7.5 dB의 절대 이득, 37.4 dB의 EIPG, 그리고 19.6 %의 이득 대역폭을 얻었다. 기존의 렌즈 증폭기들에 비해 제안된 이차원 렌즈 증폭기는 중심 주파수 6 GHz 대역에서 넓은 3-dB 이득 대역폭을 제공하므로 C-band 무선 통신 시스템의 광대역 전력 합성기로 적합할 것으로 기대된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.539-544
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• 2017

본 논문에서는 휴먼 카운팅 시스템을 위한 광대역 패치 안테나가 공기 유전체 층을 이용하여 설계, 제작 및 측정되었다. 제안된 안테나는 5 mm의 공기 유전체 위에 정사각형 구조의 패치 구조를 가지며, CPW 전송선로 구조의 입력부와 패치면의 수직 연결은 계단형 임피던스 구조로 구현하였다. 3차원 EM 설계를 통해 최적화된 광대역 패치 안테나는 16.6 * 16.6 * 5.0 mm3의 크기로 3D 프린터를 이용하여 안테나 지그를 제작하여 지그 위에 제작되었다. 제작된 안테나는 7.2 ~ 9.8 GHz 주파수에서 2:1 이하의 VSWR과 5.71 dBi의 최대 이득을 가지며, $70^{\circ}$의 반전력 빔폭 특성을 나타내었다.