• 제목/요약/키워드: Coplanar waveguide (CPW)

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다단 윌킨슨 구조의 초광대역 CPW 발룬 (Ultra Wideband CPW Baluns Having Multistage Wilkinson Structure)

  • 임종식;박웅희;정용채;안달;오성민;구재진;김광수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.811-820
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    • 2006
  • 본 논문에서는 초광대역 CPW(Coplanar Waveguide) 발룬을 제안한다. 제 안된 발룬에는 초광대역을 위한 다단윌킨슨 전력 분배기 구조와 CPW의 "X"-형태의 $180^{\circ}$의 위상차 생성 구조를 갖는다. 또한 CPW 선로에 필요한 접지간 연결을 위하여 bottom-bridge와 via-hole을 사용하는 방법을 제안하여 HMIC(Hybrid Microwave Integrated Circuits) 제작 공정에서 CPW 회로 제작을 편리하게 하였다. 제안된 발룬은 이론적으로 3 또는 10의 초광대역 주파수 대역폭$(=F_{high}/F_{low})$을 갖는데, 윌킨슨 분배기의 초광대역 주파수 특성 과 S-파라미터 특성을 그대로 발룬의 특성으로 전환된다. 제안된 발룬은 $180^{\circ}$ 위상차 생성을 위한 별도의 추가적인 면적을 요구하지 않으므로, 설계의 바탕이 되는 전력 분배기와 같은 크기를 갖는다. 예로써 제작한 3단과 7단 분배기 구조의 발룬은 각각 $1\sim3GHz,\;0.8\sim5GHz$의 주파수 대역에서 우수한 정합 특성, 출력 단자+간 격리 특성, ${\pm}0.5dB$${\pm}0.45dB$의 전력분배 비 에러를 보여주고 있다. 또한 출력 단자간 위상차 에러는 각각 ${\pm}5^{\circ}$${\pm}10^{\circ}$이다.

V-band 용 고이득 저잡음 증폭기와 모듈 제작에 관한 연구 (Studies on the High-gain Low Noise Amplifier and Module Fabrication for V-band)

  • 백용현;이복형;안단;이문교;진진만;고두현;이상진;임병옥;백태종;최석규;이진구
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.583-586
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    • 2005
  • In this paper, millimeter-wave monolithic integrated circuit (MIMIC) low noise amplifier (LNA) for V-band, which is applicable to 58 GHz, we designed and fabricated. We fabricated the module using the fabricated LNA chips. The V-band MIMIC LNA was fabricated using the high performance $0.1\;{\mu}\;m$ ${\Gamma}-gate$ pseudomorphic high electron mobility transistor (PHEMT). The MIMIC LNA was designed using active and passive device library, which is composed $0.1\;{\mu}\;m$ ${\Gamma}-gate$ PHEMT and coplanar waveguide (CPW) technology. The designed V-band MIMIC LNA was fabricated using integrated unit processes of active and passive device. Also we fabricated CPW-to-waveguide fin-line transition of WR-15 type for module. The Transmission Line was fabricated using RT Duroid 5880 substrate. The measured results of V-band MIMIC LNA and Module are shown $S_{21}$ gain of 13.1 dB and 8.3 dB at 58 GHz, respectively. The fabricated LNA chip and Module in this work show a good noise figure of 3.6 dB and 5.6 dB at 58 GHz, respectively.

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Design of Planar-Type Modified Folded Loop Antennas

  • Park, Sung-Il
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권5호
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    • pp.489-492
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    • 2010
  • This paper proposes the planar-type modified monopole antennas of loop structure. This antenna has an opened center of a conventional closed loop structure with an inside-folded terminal of the loop microstrip line. The size of the proposed antenna was minimized by folding the end of the loop. Also, the reactance value has been minimized by increasing capacitances between the coupled microstrip line. Therefore the proposed antenna has been compacted to about 20% from a conventional loop antenna and has increased its efficiency. The proposed antennas have an omni-directional pattern, the antenna gain was 3.67 [dBi] and the bandwidth was 900 MHz (2.6~3.56 GHz) with VSWR$\leq$2 from the simulated and the measured results. The frequency utilization coefficient was 29.9%. These properties could satisfy the S-DMB band.

집중소자를 이용한 소형화된 방향성 결합기 설계 (Design of Miniaturized Directional Coupler Utilizing Lumped Element)

  • 용광성;육종관
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.251-255
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    • 2003
  • In this paper, a miniaturized directional coupler utilizing lumped element is proposed as a interdigital capacitor. The traditional miniaturization technique of transmission line realized a utilizing MIM(Metal-Insulator-Metal) capacitor on CPW(Coplanar Waveguide). However, we present a simplified design procedure without additional manufacturing process utilizing interdigital capacitor on microstrip with ease of design. The similar characteristics between the conventional directional coupler with ${\lambda}/4$ transmission line and the miniaturized directional coupler with ${\lambda}/8$ transmission line are validated through simulation and measurement results. Miniaturization rate of total size is about 25% while coupled line is about 60%. As a result, this proposed directional coupler can reduce the size of mobile communication system at 2 GHz.

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RF-MEMS-Based DPDT Switch on Silicon Substrate for Ku-Band Space-Borne Applications

  • Singh, Harsimran;Malhotra, Jyoteesh
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제18권1호
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    • pp.16-20
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    • 2017
  • A RF-MEMS (radio-frequency microelectromechanical-system) based DPDT (double pole double throw) switch for the Ku band has been designed and analyzed for this article. The switch topology is based on the FG-CPW (finite ground-coplanar waveguide) configuration of a microstrip-transmission line. An FEM-based multiphysics solver is used for the evaluation of the spring constant, stress distribution, and pull-in voltage regarding the requirements of the switch-beam unit. The electromagnetic performance of the switch is investigated for a $675{\mu}m$ thick silicon substrate. For the operational frequency of 14.5 GHz, an insertion loss better than -0.3 dB, a return loss better than -40 dB, and input/output- and output-port isolations better than -35 dB are achieved for the switching unit.

위성 DMB 대역을 위한 수정된 폴디드 루프 안테나 (Design of Planar Modified Folded Loop Antennas for S-DMB band)

  • 이현진
    • 전기학회논문지P
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    • 제61권1호
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    • pp.1-4
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    • 2012
  • In this paper, the planar type modified folded loop antennas for S-DMB band is proposed. The proposed antenna consisted of opened center of a conventional closed loop and folded terminal of microstrip line to inside loop antenna. The sizes proposed antenna was minimized by folding the terminal of the loop. Also, It was minimized reactance value by increasing capacitances between coupled microstrip line. Therefore the proposed antennas compacted about 20% than a conventional loop antenna and increased efficiency of antenna. The proposed antennas got an omni-directional pattern, the antenna gain was 3.67 [dBi] and the bandwidth was 900 MHz (2.6-3.56 GHz) with VSWR${\leq}$2 from the simulated and the measured results. The frequency utilization coefficient was 29.9 %. These properties could satisfy the S-DMB band.

저전압구동 무선통신용 MEMS 스위치 (Low Pull-in Voltage MEMS Switches for Wireless Applications)

  • 심동하;이문철;이은성;박선희;김영일;송인상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1969-1971
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    • 2002
  • This paper presents the design and performance of low pull-in voltage MEMS switches for commercial cellular/PCS applications. The switches have all-metal (3 ${\mu}m$ thick Au) movable plates over CPW(Coplanar Waveguide) transmission line. The stress gradient in a movable plate is considered in mechanical design to obtain an accurate pull-in voltage. Series metal-to-metal contact switches are fabricated and evaluated. Those switches exhibit the low loss(<0.2 dB @1.9 GHz) with good isolation(55 dB @1.9 GHz).

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10 GHz 대역 기판 집적 도파관 대역 통과 여파기의 EM 시뮬레이션을 이용한 설계 및 제작 (Design and Fabrication of 10 GHz Substrate Integrated Waveguide Band Pass Filter Based on EM Simulation)

  • 이원희;오현석;정해창;염경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.99-109
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    • 2010
  • 기판 집적 도파관(substrate integrated waveguide)은 높은 Q와 타 소자와 집적 가능성 때문에 최근 연구가 활발하다. 그러나 이의 특성은 기존 도파관 달리 해석적인 형태로 특성화되지 않아, 과거의 여파기 설계 방법으로는 정확한 설계를 하기가 어렵다. 본 논문에서는 최근 제시된 EM(Electro-Magnetic) 시뮬레이션을 기반으로 한 대역통과 여파기 설계 방법으로 10 GHz에서 10%의 대역폭을 갖는 3단 기판 집적 도파관 대역 통과 여파기를 3D EM simulator HFSS를 이용하여 설계하였다. 이 때 기판 집적 도파관은 마이크로스트립과 천이(transition)를 필요로 하는데, 여기서 기존 제안된 CPW(Coplanar Waveguide)대 SIW 천이 구조를 변형하여 적용하였다. 제안된 천이 구조는 천이 길이가 짧고 상용의 test fixture를 사용하여 TRL 측정이 가능하게 되어 있다. 제안된 2가지 천이 구조에 대하여 여파기를 제작하였으며, 제작된 여파기는 예상한대로 중심 주파수 10 GHz에서 10%의 대역폭약 12 dB 반사 손실, 0.8 dB 삽입 손실의 특성을 보였다.

CPWG 구조를 이용한 Wibro 및 WLAN 통신용 안테나 설계 및 제작 (Design and Fabrication of the Antenna for Wibro and WLAN Communications Using CPWG Structure)

  • 이승우;김남;이승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.1086-1095
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    • 2008
  • 본 논문에서는 사다리꼴 모양을 가지며, Wibro와 무선 랜 통신에 이용할 수 있는 CPWG 안테나를 설계하고 제작하였다. 안테나의 기본적인 형태를 사다리꼴로 만들어 광대역 특성을 얻었으며, 사다리꼴 내부에 H형 패치를 삽입하여 안테나의 공진 및 임피던스 매칭의 안정화를 가져왔다. 특히 본 논문에서 제안한 CPWG 구조는 모노폴과 CPW를 결합한 구조로써 급전선과 그라운드 간의 간격이나 크기 변화에 따른 임피던스 매칭이 변하는 CPW의 단점을 보완해 주었다. 설계된 안테나는 측정 결과 -10 dB($VSWR{\leq}2$) 기준으로 $2.2{\sim}4.6$ GHz(70.5 %)의 주파수 대역에서 공진이 일어났으며, H-plane의 방사 패턴이 전방향 특성을 나타냈다 또한, 급전선과 그라운드의 영향으로 인한 임피던스 매칭의 변화율이 작다는 것을 확인할 수 있었다.

RF 응용을 위한 플립칩 기술 (Overview on Flip Chip Technology for RF Application)

  • 이영민
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.61-71
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    • 1999
  • 통신분야에서 사용주파수대역의 증가, 제품의 소형화 및 가격경쟁력등의 요구에 따라 RF 소자의 패키징 기술도 플라스틱 패키지 대신에 flip chip interconnection, MCM(multichip module)등과 같은 고밀도 실장기술이 발전해가고 있다. 따라서, 본 논문은 최근 수년간 보고된 응용사례를 중심으로 RF flip chip의 기술적인 개발방향과 장점들을 분석하였고, RF 소자 및 시스템의 개발단계에 따른 적합한 적용기술을 제시하였다. RF flip chip의 기술동향을 요약하면, 1) RF chip배선은 microstrip 대신에 CPW 구조을 선택하며, 2) wafer back-side grinding을 하지 않아서 제조공정이 단순하고 wafer 파손이 적어 제조비용을 낮출 수 있고, 3) wire bonding 패키징에 비해 전기적인 특성이 우수하고 고집적의 송수신 모듈개발에 적합하다는 것이다. 그러나, CPW 배선구조의 RF flip chip 특성에 대한 충분한 연구가 필요하며 RF flip chip의 초기 개발 단계에서 flip chip interconnection 방법으로는 Au stud bump bonding이 적합할 것으로 제안한다.

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