• 제목/요약/키워드: EBG structure

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Partial EBG Structure with DeCap for Ultra-wideband Suppression of Simultaneous Switching Noise in a High-Speed System

  • Kwon, Jong-Hwa;Kwak, Sang-Il;Sim, Dong-Uk;Yook, Jong-Gwan
    • ETRI Journal
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    • 제32권2호
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    • pp.265-272
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    • 2010
  • To supply a power distribution network with stable power in a high-speed mixed mode system, simultaneous switching noise caused at the multilayer PCB and package structures needs to be sufficiently suppressed. The uni-planar compact electromagnetic bandgap (UC-EBG) structure is well known as a promising solution to suppress the power noise and isolate noise-sensitive analog/RF circuits from a noisy digital circuit. However, a typical UC-EBG structure has several severe problems, such as a limitation in the stop band's lower cutoff frequency and signal quality degradation. To make up for the defects of a conventional EBG structure, a partially located EBG structure with decoupling capacitors is proposed in this paper as a means of both suppressing the power noise propagation and minimizing the effects of the perforated reference plane on the signal quality. The proposed structure is validated and investigated through simulation and measurement in both frequency and time domains.

EBG 구조를 이용한 마이크로스트립 안테나의 성능 향상에 관한 연구 (Study on Performance Enhancement of Microstrip Antenna Using EBG Structure)

  • 윤성현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권1호
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    • pp.44-52
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    • 2014
  • 본 연구에서는 마이크로스립 패치 안테나의 접지 면으로 버섯 형태 EBG(Electromagnetic Band Gap)를 사용할 경우의 근거리 장(near field) 원거리 장(far field) 방사 지향성(radiation directivity)의 영향을 연구하였다. 버섯 모양 EBG의 분산 곡선 특성을 이용하여 주어진 버섯모양 EBG의 금지대역(band gap) 2.36-2.85[GHz]를 계산하고, 금지대역 영역에 속하는 주파수로 동작하는 2-층의 버섯 형태 EBG 마이크로스트립 안테나(2.45GHz)를 설계하였다. EBG를 접지 면으로 사용한 마이크로스트립 안테나의 성능향상을 확인하기위하여 PEC(Perfect Elecric Conductor)를 접지 면으로 사용한 동일한 안테나 경우와 성능차이를 비교하였다. EBG를 사용할 경우 유전체와 도체의 경계면에서 발생하는 표면파(Surface Wave)를 효과적으로 억제하여 지향성이 약 2.74dB 정도 향상된 것을 알 수 있었다.

Corrugated CPW EBG 구조를 이용한 낮은 위상잡음과 향상된 고조파 특성을 갖는 새로운 형태의 발진기 (A Novel Oscillator Utilizing Corrugated CPW EBG Structure with Reduced Phase Noise and Improved Harmonic Characteristics)

  • 황철규;명로훈
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.101-106
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    • 2005
  • This paper presents a new microwave oscillator incorporating a corrugated coplanar waveguide (CCPW) electromagnetic bandgap (EBG) structure as its terminating resonance component. The use of a compact CCPW EBG structure was effective in reducing the phase noise and improving the harmonic characteristics of the microwave oscillator circuit without additional backside processing and drastic size increment. The fully planar CCPW oscillator oscillating at the frequency of 5.41 GHz showed a phase noise characteristic of -90.7 dBc/Hz at 100kHz offset and a second harmonic suppression of 42.67 dB.

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신호 전달 평면의 브릿지 라인을 이용한 EBG 구조 (EBG Structure Using Bridge Line in the Signal Transmission Plane)

  • 김병기;하정래;이준상;배현주;권종화;나완수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.786-795
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    • 2010
  • 본 논문에서는 EBG(Electromagnetic Band Gap) 구조에 존재하는 두 단위 셀을 신호 전달 평면상의 브릿지 라인으로 연결하는 새로운 형태의 EBG 구조를 제안하였다. 이와 같은 구조를 갖는 EBG는 단위 셀을 연결하는 비아 홀과 브릿지 라인으로 인해 전원면에서 SSN(Simultaneous Switching Noise)를 효과적으로 차단하였으며, 또한 신호 평면상에서 존재하는 신호선들 사이에서는 우수한 신호 전달 특성을 보였다. 제안된 구조의 EBG는 특정 사이즈에서 차단 주파수 1.2 GHz, 저지 대역폭은 8.3 GHz로 넓은 주파수 대역에서 -30 dB 이하의 저지 대역특성을 나타내었다. 또한 광대역의 저지 대역폭을 유지하면서 신호 평면상에 위치한 신호선이 우수한 신호 전달 특성을 가질 수 있는 전원면/접지면의 위치를 최종적으로 제안하였다.

EBG 구조를 이용한 반파장 저역통과 여파기 설계 (Design of Half-Wavelength Low-PASS Filter using EBG Structure)

  • 강명수;김영태;박준석
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.376-379
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    • 2003
  • In this raper, proposed easy half-wavelength LPF and acceptor structure in actuality manufacture using EBG (Electromagnatic Bandgap) structure for application of micro-strip circuit. Because conventional half-wavelength LPF and acceptor is narrow line-width of High impedance, actuality manufacture is difficult. Width that in proposed structure narrow microstrip line of High impedance EBG structure use and has equal impedance embodied to wide microstrip line. Also, it is seen that actuality manufacture is available applying to half-wavelength LPF that have cut-off Frequency of 3GHz.

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Mushroom 형태의 EBG 구조를 집적한 마이크로스트립 패치안테나의 방사 특성 해석 (Analysis of Radiation Characteristics of Microstrip Patch Antennas Integrated with Mushroom-like EBG Structures)

  • 곽은혁;김태영;김부균
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권8호
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    • pp.67-78
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    • 2009
  • 유전상수가 10인 기판에 mushroom 형태를 가지는 EBG 구조를 전 방향과 길이 방향으로 집적한 패치안테나의 방사 특성을 체계적으로 해석하였다. 기판이 두꺼워질수록 표면파가 더 많이 발생하여 EBG 구조가 패치 안테나의 입력 임피던스와 방사 패턴에 미치는 영향이 커지는 것을 볼 수 있었다 기판 두께가 3.2 mm, 1.6 mm, 0.8 mm 인 경우 EBG 구조와 패치 중심 사이의 거리가 각각 0.4 ${\gamma}_0$, 0.2 ${\gamma}_0$, 0.1 ${\gamma}_0$ 이상 되어야 EBG 구조가 패치안테나의 입력 임피던스에 영향을 거의 주지 않았다. 기판 두께가 3.2 mm, 1.6 mm, 0.8 mm 인 경우 EBG 구조를 각각 2 주기, 2 주기, 3 주기 이상 집적하면 표면파가 억제되어 전방 방사가 향상되었다. EBG 구조를 길이 방향으로 집적한 경우와 전 방향으로 집적한 경우 EBG 구조가 패치안테나의 방사 특성에 미치는 영향은 비슷하였다.

GBN/SSN 억제를 위한 이종 셀 EBG 구조를 갖는 전원면 (A Power Plane Using the Hybrid-Cell EBG Structure for the Suppression of GBN/SSN)

  • 김동엽;주성호;이해영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.206-212
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    • 2007
  • 본 논문에서는 넓은 영역에서 GBN/SSN 억제 특성을 보이는 이종 셀 EBG 구조를 이용한 새로운 전원면 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 -30 dB 이하의 삽입 손실로 정의되는 저지 대역이 GBN의 에너지가 집중적으로 분포하는 수 백 MHz에서 시작하며 약 7.9 GHz의 넓은 대역폭을 갖는다. 본 구조의 특징은 인덕턴스를 강화하는 나선형 연결 선로와 분산적 LC 회로의 주기를 줄이는 이종 셀을 추가한 것이다. 그 결과 -30 dB 저지 대역의 저주파에서의 차단 주파수가 낮아짐은 물론 대역폭이 넓어진 특성을 보였다. 또한, 전원면과 접지면 사이의 구조적 공진 모드가 현격히 억제되었으며 평행판 도파관에 비해 낮은 EMI 특성을 보였다.

Mushroom 형태의 EBG 구조가 집적된 마이크로스트립 패치 안테나의 방사 특성 해석 (Analysis of Radiation Characteristics of Microstrip Patch Antennas Integrated with Mushroom-like EBG Structures)

  • 김상우;김부균;신종덕
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권4호
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    • pp.43-52
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    • 2008
  • 패치 안테나 주위에 mushroom 형태를 가지는 EBG 구조를 길이 방향, 폭 방향과 모든 방향으로 집적한 경우 구조 파라미터에 따른 패치 안테나의 방사 특성을 연구하였다. EBG 구조가 길이 방향을 따라 집적된 경우가 가장 방사 특성이 좋음을 볼 수 있었다. EBG 패치 edge에서 패치 안테나의 피드까지의 거리가 같은 경우가 패치 안테나의 중심까지의 거리가 같은 경우와 비교하여 E-평면 방사패턴이 대칭적이고 전방방사 크기가 커지고 후방방사 크기가 작아짐을 볼 수 있었다. 사용하는 EBG 구조의 주기 수가 4주기 이상이 되게 되면 방사특성 변화는 거의 발생하지 않음을 볼 수 있었다.

초고속 디지털 회로의 GBN 억제를 위한 육각형 EBG 구조의 전원면 설계 (A Novel Hexagonal EBG Power Plane for the Suppression of GBN in High-Speed Circuits)

  • 김선화;주성호;김동엽;이해영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.199-205
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    • 2007
  • 본 논문에서는 초고속 디지털 PCB 회로에서 발생하는 GBN(Ground Bounce Noise)을 억제하기 위한 새로운 EBG(Electromagnetic Bandgap) 구조의 전원면을 제안하였다. 제안된 구조는 육각형 모양의 단위 셀과 각 셀을 연결하는 선로로 구성되어 있다. 육각형 모양의 단위 셀은 등방성을 띄어 인접 셀의 각 포트 사이의 전달 특성을 동일하게 한다. 제안된 구조는 실제 제작, 측정되었고 330 MHz부터 5.6 GHz까지 넓은 주파수 대역에서 -30 dB 이하로 GBN을 억제하는 특성을 나타낸다. Electromagnetic Interference(EMI) 방사 측정 시에도 일반 전원면/접지면에 비해 낮은 EMI 특성을 나타낸다. 본 논문에서 제안한 육각형 EBG 구조의 전원면은 실제 EBG 전원면의 적용에 효율적으로 작용하여 초고속 디지털 회로의 EMI 문제를 해결하는 데 기여할 것으로 기대된다.

Wideband Suppression of Radiated Emissions from a Power Bus in High-Speed Printed Circuit Boards

  • Shim, Yujeong;Kim, Myunghoi
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제14권3호
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    • pp.184-190
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    • 2016
  • We present experimental demonstrations of electromagnetic bandgap (EBG) structures for the wideband suppression of radiated emissions from a power bus in high-speed printed circuit boards (PCBs). In most of the PCB designs, a parallel plate waveguide (PPW) structure is employed for a power bus. This structure significantly produces the wideband-radiated emissions resulting from parallel plate modes. To suppress the parallel plate modes in the wideband frequency range, the power buses based on the electromagnetic bandgap structure with a defected ground structure (DGS) are presented. DGSs are applied to a metal plane that is connected to a rectangular EBG patch by using a via structure. The use of the DGS increases the characteristic impedance value of a unit cell, thereby substantially improving the suppression bandwidth of the radiated emissions. It is experimentally demonstrated that the DGS-EBG structure significantly mitigates the radiated emissions over the frequency range of 0.5 GHz to 2 GHz as compared to the PPW.