본 논문에서는 고주파 계측장비의 RF 수신단에 응용 가능한 광대역 주파수 혼합기를 다이오드를 이용한 단일 평형형으로 설계, 제작하였다. 광대역의 특성을 만족시키기 위하여 등평면 도파관(coplanar waveguide) 과 슬롯라인(slotline)의 신호천이률 이용한 평판형의 발룬(balun)을 이용하여 LO선호를 다이오드에 작은 손 실을 갖고 인가시켰다. 그리고 LO 신호에 대한 격리도를 향상시키기 위해 RF단과 IF단은 방향성 결합기를 이용하여 구성하였다. 제작된 광대역 주파수 혼합기의 측정결과 9 kHz-2.6 GHz의 광대역 RF선호에 대해 변환손실(conversion loss)이 30.5-31.17 dB의 값으로 그 평탄도가 1 dB 이내로 나타났고 LO 선호에 대해 30 dB 이상의 격리도(isolation)첼 나타내였다.
본 논문에서는 다양한 변조 신호에 대한 1.8 GHz 대역 VSWR을 구하는 방법을 제시하였다. 방향성 결합기를 이용하여 입사 전력과 반사 전력을 측정하였으며, 측정 회로 크기와 비용을 최소화하기 위해 SPDT(Single Pole Double Throw) 스위치를 사용하여 한 개의 검파기와 한 개의 AD(Analog to Digital) 변환기로 회로 구현이 가능하게 되었다. MCU(Micro Control Unit)를 이용하여 전압 반사 계수와 VSWR을 계산하였으며, 다양한 변조 신호에 대한 측정오차를 줄이고 MCU의 처리 시간 및 부하를 최소화하기 위해, 간단한 버블정렬 알고리즘을 적용하여 비적용한 경우보다 0.2의 VSWR 오차를 개선할 수 있었다.
In this paper, sound pressure sensitivity of the fiber optic acoustic sensor according to sensor direction and mandrel material were investigated experimentally. Three different directions were selected as stand, lay, and hole. Hollow cylinder type mandrel dimension is 30 mm in outer diameter, 45 mm in length, and 2 mm in thickness, and about 50 m optical fibers were wounded on the surface of the mandrel. Non-directional sound speaker was used as a sound source. Sagnac interferometer and single mode fiber, a laser with 1,550 nm in wavelength, $2{\times}2$ coupler were used. Based on the experimental results, lay direction's sensitivity is the highest in the frequency range of 2 kHz~4 kHz. 'PTFE+carbon' material is more sensitive than PTFE in the frequency range of 5 kHz~20 kHz. Sound pressure detection sensitivity depends on the mandrel direction and material under certain frequency.
Optical Multistage Interconnection Networks(OMINs) comprising photonic switches have been studied extensively as important interconnecting building blocks for communication networks and parallel computing systems. A basic element of photonic switching networks is a 2$\times$2 directional coupler with two inputs and two outputs. This paper is concerned with the diagnosis of cross-talk-faults in OMINs. As the size of today's network becomes very large, the conventional diagnosis methods based on tests and simulation have become inefficient, or even more, impractical. In this paper, we propose a simple and easily implementable algorithm for detection and isolation of the single crosstalk-fault in OMINs. Specifically, we develope an algorithm fur the isolation of the source fault in switching elements whenever the single crosstalk-fault is detected in OMINS. The proposed algorithm is illustrated by an example of 16$\times$16 banyan network.
본 논문에서는 전력증폭기의 선형성을 광대역으로 개선시키기 위하여 delay 특성의영향에 대하여 고려하였다. 사용된 전력 증폭기의 이득은 37dB이고, 3단의 1W급으로 설계되었다. Error 증폭기는 4단으로 설계되었으며 이득은 55dB이다. 그리고 방향성 결합기 및 전력 분배기를 설계하였으며, 또한 크기와 위상을 조절하기 위한 장치로 vector modulator를 사용하였다. 각 모듈을 통합하여 주파수 2.11GHz에서 2.2GHz까지 delay 특성을 고려한 광대역 선형 전력 증폭기를 설계하였으며, 30MHz의 대역폭에 걸쳐 C/I$_3$비가 25dB 이상의 개선 효과를 얻었다.
모노펄스 레이다용 다채널 집적 수신기 내에 존재하는 채널 간 간섭은 최근 수신기의 소형화 추세에 따라 그 영향성이 늘어날 것으로 예상된다. 따라서, 본 논문에서는 모노펄스 레이다에 적용되는 다채널 집적 수신기의 수신 채널간 간섭을 보정하여, 표적 각도 검출 성능 왜곡을 배제할 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위하여 스위치, 방향성 결합기, 정합 부하, ADC(Analog to Digital Converter), 채널 보정 신호원 등을 이용하여 보정 하드웨어 구성을 제안하였다. 또한, 스위치와 보정 신호원을 제어하여 총 9개의 산란 파라미터를 획득하고, 안테나로부터 출력되는 모노펄스 신호와 채널 간 간섭이 존재하는 상태에서의 다채널 수신기를 통과한 모노펄스 신호 간의 수학적 관계를 이용하여 왜곡되지 않는 모노펄스 신호를 복원하는 방법을 제안하였다.
Ti:LiNbO$_3$세 도파로 방향성 결합기와 CPW진행파 전극으로 구성된 완전 스위칭이 가능한 외부 광변조기를 설계, 제작하였다. 결합 모드 이론을 이용하여 세 도파로 광결합기의 스위칭 현상을 해석하였으며, 유한차분법을 이용하여 단일 모드를 갖는 광도파로의 설계 및 공정 파라미터를 도출하였으며, 이를 이용하여 광 결합길이를 계산하였다. 등각사상법과 반복이완법을 이용하여, CPW구조 진행파 전극의 특성임피던스와 M/W(Micro wave)유효굴절률 정합조건을 동시에 만족하는 설계 파라미터를 도출하였다. 제작된 세 도파로 광변조기의 삽입손실과 스위칭 전압은 약 4㏈와 19V였으며, S 파라미터를 측정하여 특성임피던스 Z$_{c}$=45 Ω M/W 유효굴절률 N$_{eff}$=2.20, 그리고 감쇠상수 $\alpha$$_{0}$=0.055/cm√GHZ 등의 진행파 전극 파라미터를 추출하였다. 추출된 진행파 전극 파라미터를 이용하여 이론적인 주파수 응답 R($\omega$)을 계산하였으며, Photo Detector로 측정된 주파수 응답과 비교하였다. 주파수 응답 측정 결과, 3㏈ 변조대역폭은 13 GHz로 측정되었다.
방향성 결합기의 성능개선을 위해 입사광과 결합기 도파모드와의 전이계수를 조절하여 $Cv_e$ 와 $Cv_o$ 의 차이, $Cv_e-Cv_o$ 를 줄임으로써 소멸비를 향상시키는 방안을 제안한다. 입력 도파로와 결합기의 접합부에서 입력 도파로를 수평 이동시키는 방식과 곡선형 입력 도파로의 도파모드 편향성을 이용한 방식을 혼합하여 적용해서 전이계수와 손실을 최적화하고 소멸비와 제작상의 허용오차를 월등히 개선한다. 주어진 도파로 구조의 경우 유효굴절률법과 MPA를 사용하여 분석한결과 곡률 반경이 $300\mu\textrm{m}$이고 접합위치의 수평이동이 $0.1\mu\textrm{m}$인 입력 도파로의 채택으로 최대 소멸비는 -39 dB로 낮출 수 있으며 -30dB 소멸비 기준에서의 방향성 결합기의 결합길이에 대한 제작 허용오차 폭은 $57.19\mu\textrm{m}$에 이르게 되었다. 이는 수평 이동을 고려하지 않는 직선형 입력 도파로에 비하여 최대 소멸비의 향상은 6dB 제작 허용오차 폭은 $13.9\mu\textrm{m}$ 향상시킨 결과이다.
본 논문에서는 밀리미터파 탐색기의 수신기 보호용으로 사용할 낮은 누설 전력을 가지는 Ka 대역 능동 리미터 설계 및 제작 기법을 설명하였다. 낮은 누설 전력을 구현하기 위해서 송신 펄스 주기 신호와 입력 전력의 크기에 따라 리미터를 제어할 수 있는 능동 리미터 제어 회로를 제안하였다. 능동 리미터는 전형적인 2단 수동 리미터에 방향성 결합기, 검파기, 연산 증폭기 및 과전류 보호용 저항으로 구성된 궤환 회로로 구성되어진다. 제작된 Ka 대역 능동 리미터 측정 결과, 주파수 대역은 1 GHz, 약 신호 시 삽입 손실은 3.5 dB 이하, 능동 제어시 최대 감쇄량 46 dB, 4 W RF 입력 시 정상 누설 전력은 -7.5 dBm을 보였다.
본 논문에서는 half-height W/C(Waveguide)를 이용하여 Ka-band 대역의 위성통신용 전력합성기를 설계하였다. 낮은 삽입 손실과 포트간 아이솔레션 특성이 좋은 방향성 겨랗ㅂ기를 위성 통신용 전력합성기로서 채택하였다. half-height W/C를 이용하여 설계된 전력합성기는 full-height W/G를 사용하여 설계된 전력삽성기에 비하여 작은 부피와 무게를 가지기 때문에 크기와 무게면에서 많은 이점을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 FDTD(Finite-Difference Time-Domain)를 이용하여 half-height W/G 전력 합성기를 분석하고 설계 하였으며 full-height W/G로 구성된 전력 증폭기와 성능을 비교하였다. 또한 최적의 차수로 설계된 half-height 전력합성기를 제작하여 측정하였다. 설계된 half-height 전력합성기는 Ka-band 위성 통신용 대역(20.255~21.255 GHz)에서 삽입손실 0.3dB 이하, 반사손실 20 dB 이상, 포트간 분리도 20 dB 이상, 출력 포트간 위상차가 5$^{\circ}$ 이내의 특성을 만족하도록 설계되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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