• 제목/요약/키워드: DGS 공진기

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분리된 링형 DGS 공진기의 등가 파라미터 모델링 (Equivalent Parameter Modeling of Open Ring type DGS Resonator)

  • 문승민;김기래
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권10호
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    • pp.1175-1180
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    • 2014
  • 본 논문에서는 발진기의 위상잡음을 개선하고 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)에 적용 가능하도록 설계된 분리된 링형 DGS(Defected Ground Structure)공진기를 제안한다. 이것은 평면형 공진기로서 소형화 설계가 용이하고 상대적으로 높은 Q 값을 갖는다. 공진기를 이용하여 초고주파 발진기를 설계할 때 공진기의 등가 파라미터를 모델링하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 발진기의 설계에 필요한 공진기의 등가회로 파라미터를 공진기의 측정된 특성 값으로부터 수식적으로 계산하는 방법을 나타내었다. 방법을 검증하기 위해 공진주파수가 5.8 GHz인 링형 DGS 공진기를 제작하여 특성을 측정하고 등가 파라미터를 계산하였고, 이 결과를 ADS 도구를 이용하여 시뮬레이션한 결과와 비교하여 일치함을 보였다.

위상잡음을 개선한 링형 DGS 공진기를 이용한 RF 발진기 (RF Oscillator Improved Characteristics of Phase Noise Using Ring type DGS)

  • 김기래
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.1581-1586
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    • 2012
  • 평면형 마이크로스트립 공진기를 이용한 고주파 발진기의 단점인 위상잡음 특성을 개선하기 위해 본 논문에서는 링형 DGS 공진기를 제안하고, 이것을 이용하여 위상잡음 특성이 개선된 5.8GHz 대역의 발진기를 설계하였다. 링형 DGS 공진기는 $50{\Omega}$ 전송선로 밑면에 링 모양으로 식각된 접지면을 갖는 구조이다. 발진기의 특성은 5.8GHz 기본 주파수에서 6.1dBm의 출력과 -82.7 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 이것은 ${\lambda}/4$ 마이크로스트립 공진기를 이용한 것보다 위상잡음 특성이 9.5dB 정도 개선되었다. 제안된 공진기의 구조적 장점은 에칭된 갭 사이에 버랙터 다이오드 실장이 용이하여 전압으로 공진기의 발진주파수를 가변할 수 있기 때문에 VCO의 설계가 가능하다. 본 논문의 발진기는 평면형 구조로 쉬운 작업공정과 소형화 특성 때문에 MIC 또는 MMIC 분야의 발진기 설계에 응용될 수 있을 것이다.

링형 DGS 공진기를 이용한 전압제어 발진기의 설계 및 구현 (Implementation and Design of the Voltage Controlled Oscillator Using Ring type DGS Resonator)

  • 김기래
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.2589-2594
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    • 2012
  • 평면형 마이크로스트립 공진기를 이용한 고주파 발진기의 단점인 위상잡음 특성을 개선하기 위해 본 논문에서는 링형 DGS 공진기를 제안하고, 이것을 이용하여 위상잡음 특성이 개선된 5.8 GHz 대역의 발진기를 설계, 구현하였다. 링형 DGS 공진기는 $50{\Omega}$ 전송선로 밑면에 링 모양으로 식각된 접지면을 갖는 구조이다. 발진기의 특성은 5.8 GHz 기본 주파수에서 6.1 dBm의 출력과 -82.7 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 제안된 DGS 공진기의 에칭된 갭 사이에 버랙터 다이오드 실장하여 전압제어 발진기를 설계하였다. 본 논문의 발진기는 평면형 구조로 쉬운 작업공정과 소형화 특성 때문에 MIC 또는 MMIC 분야의 발진기 설계에 응용될 수 있을 것이다.

DGS 공진기를 이용한 소형 마이크로스트립 대역통과 필터의 설계 (Design of the Compact Microstrip Bandpass Filter by using DGS Resonator)

  • 조영빈;전계석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권2A호
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    • pp.147-152
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    • 2005
  • 본 연구에서는 인덕턴스와 커패시턴스 특성을 동시에 갖는 I형 DGS 슬롯을 이용하여 공진기를 설계하고 I형 DGS 슬롯의 공진 특성과 open-loop 공진기를 결합한 새로운 형태의 ${\subset}$ 스터브-I형 DGS 공진기를 제안하였으며, 이를 이용한 대역통과 필터를 설계하였다. 이 구조는 통과대역에서 반사손실의 조정이 용이한 특징을 갖는다. 그리고 기존 필터에 비해 초소형화가 가능하며, 부품 실장에 유리하고, IMT-2000 대역의 하모닉 성분 및 불요파 제거 등 다양한 응용을 기대할 수 있다.

감쇄극을 갖는 새로운 DGS(Defected Ground Structure) 공진기와 DGS 공진기를 이용한 대역통과 여파기 설계 (A Novel DGS resonator with Attenution Pole and Design of Bandpass Filter using DGS resonator)

  • 윤장식;정명섭;박준석;박천석
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.380-383
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    • 2003
  • In this paper, we analyzed the characteristics of a modified DGS(Defected Ground Ground Structure)and extracted the equivalent citcuit of that. The proposed DGS is the structure that connects two DGS units, which are composed of the defects on the metallic ground plane and the gab on the signal line. The gab on the signal line was adopted to induce series capacitor of band pass filter. Also, to confirm the validity of the proposed structure, we designed and implemented C - Band pass filter by using the modified DGS.

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도넛형 결함접지면 구조를 이용한 주파수 가변 공진기 특성 연구 (A Study on Characteristics of Frequency Tunable Resonator using the Donut Type Defected Ground Structure)

  • 김기래
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.59-64
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    • 2009
  • 본 논문에서는 새로운 형태의 도넛형 결함 접지면 구조를 이용한 공진기의 동작특성과 등가회로을 나타내고, 이것의 접지면에 칩 캐패시터를 추가하여 공진주파수를 가변할 수 있도록 설계하였다. 일반적으로 결함접지면 구조는 병렬 공진 특성을 갖는다. 여기에 집중소자 캐패시터를 추가하면 공진주파수가 낮아지게 된다. 캐패시터 대신에 바랙터다이오드를 이용하면 전압으로써 공진 주파수를 제어할 수 있다. 본 공진기는 전압제어발진기와 가변주파수 대역통과 여파기등에 응용될 수 있다.

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공통 DGS를 이용한 발진기의 소형화 설계 (Design for Miniaturization of Oscillators using Common DGS)

  • 임종식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.2443-2448
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    • 2013
  • 본 논문에서는 공통 결함접지구조(common defected ground structure, CDGS)를 이용하여 설계한 초고주파 발진기에 대하여 기술한다. 먼저 일반적인 스터브 공진기를 사용하여 발진기를 설계하고, 이를 종래처럼 DGS를 삽입하여 소형화하는 방법을 이용하였다. 최종적으로 DGS 공진기 부분을 반으로 접은 공통 DGS 구조를 이용하여 크기를 대폭 줄인 발진기를 설계하였다. 종래의 DGS를 이용한 경우보다 더욱 소형화된 회로를 얻기 위하여 공통 DGS 구조를 삽입하였다. 공통 DGS 구조를 이용하기 위하여 접혀진 신호선로는 3차원적인 신호선 비어홀(signal via-hole)로 서로 연결된다. 한 설계예로 2.1GHz대에서 소신호 트랜지스터와 공통 DGS 구조를 이용하여 소형화한 발진기를 설계하였다. 설계한 발진기는 표준형 회로에 비하여 11mm만큼 감소한 크기를 가졌다. 제작한 회로를 실제로 측정한 결과 6.7dBm의 출력과 -133dBc/Hz@1MHz의 위상잡음 특성을 얻었다. 출력의 크기는 소형화 이전과 유사한데, 이로써 제안한 발진기 구조의 타당성이 검증된다.

C형태의 DGS 공진기를 이용한 초고주파 발진기 설계 (Design of the Microwave Oscillator with the C type DGS Resonator)

  • 김기래
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.243-248
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    • 2015
  • 위상 잡음 특성이 마이크로파 발진기에서 중요한 설계 요소가 되면서 위상잡음을 줄이기 위한 여러 방법의 연구 결과가 제안되었다. 이러한 방법들은 위상잡음을 줄이기 위해 공진기의 Q 값을 증대시키는데 초점을 맞추었다. 유전체 공진기는 높은 Q 값을 갖기 때문에 그동안 낮은 위상잡음을 갖는 마이크로파 발진기에 널리 사용되어 왔다. 그러나 이것은 입체적 구조로 되어 있기 때문에 초고주파 집적회로(MMIC)에 적용할 수가 어려웠다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 평면형 구조이면서 위상잡음 특성을 개선할 수 있는 새로운 구조의 개방 링형 DGS 공진기를 제안하고, 이것을 이용하여 위상잡음 특성이 개선된 5.8GHz 대역의 발진기를 설계하였다. 개방 링형 DGS 공진기는 $50{\Omega}$ 전송선로 밑면에 링 모양으로 식각된 접지면을 갖는 구조로 되어있다. 발진기의 특성은 5.8GHz의 기본 주파수에서 6.1dBm의 출력레벨과 -82.7 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 이것은 ${\lambda}/4$ 마이크로스트립 공진기를 이용한 것보다 위상잡음 특성이 96.5dB 정도 개선되었다.

SRR-DGS 공진기를 이용한 저역통과 필터 설계 (Low Pass Filter Design using the SRR-DGS Resonator)

  • 김종화;김기래;김성훈
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.257-262
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    • 2015
  • 본 논문에서는 SRR-DGS 공진기를 제안하고 그것의 등가회로를 해석하여 저역통과 필터 설계에 적용하였다. 기존의 덤벨형 DGS 구조로 된 것과 비교하였을 때 제안된 구조는 차단주파수 근처에서 스커트 특성과 저주파 대역의 평탄도 특성이 우수하였다. 기본적인 SRR-DGS 셀에서 등가회로의 병렬 커패시턴스를 증가하기 위해 전송선로에 개방 스터브를 추가함으로써 대역외 고주파 억압 특성을 개선하였다. 이와 같은 등가회로의 해석적인 방법으로 개선된 SRR-DGS 셀의 특성이 연구되어 차단 특성이 우수하고 고주파 억압 특성이 35dB이상인 저역통과 필터의 설계에 적용되었다. 그리고 공진기의 측면 길이와 링 간격 등과 같은 물리적 크기와 전송특성과의 관계를 해석하여 나타내었다. 개방 스터브의 면적을 증가하면 차단 주파수 이상의 대역에서 억압 특성이 개선되었다. SRR-DGS에 대해 유도해낸 등가 파라미터와 회로의 정확성을 검증하기 위해 SRR-DGS셀을 이용한 저역통과 필터를 설계하고 제작하였다.

결합 접지면 구조의 사각 분리형 링 공진기의 등가 653회로 모델링 해석 (Equivalent Circuit Modeling Analysis of Square Split Ring Resonator with Defected Ground Structure)

  • 문승민;김기래;윤중한;최영규
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.653-658
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    • 2015
  • 본 논문에서는 MMIC(: Monolithic Microwave Integrated Circuit) 설계에 적용 가능한 결함 접지면 구조의 사각 분리형 링 공진기를 제안한다. 본 논문에서는 공진기의 등가회로 파라미터를 공진기의 측정된 특성 값으로부터 수식적으로 계산하는 방법을 나타내었다. 본 논문에서 제안하는 방법을 검증하기 위해 공진주파수가 2.95 GHz인 결함 접지면 구조의 사각 분리형 링 공진기를 제작하여 특성을 측정하고 그것을 본 논문의 방법대로 등가 파라미터를 계산하였다. 이 결과를 시뮬레이션한 결과와 비교하여 일치함을 보였다.