• 한국전자파학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.532-541
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• 2014

3축 이동형 다운 레인지 S-band 텔레메트리 안테나 시스템은 위성발사 시 해상에서 정밀한 포인팅 정확도가 요구된다. 저궤도 위성을 추적하여 이 안테나의 포인팅 및 추적 성능을 측정하고 검증하는 방법과 포인팅 바이어스를 결정하는 방법을 제시하였다. 이 방법에 따라 제주 해상과 태평양 공해상에서 실시한 시험에서 방위각 축에 존재하는 포인팅 바이어스를 산출하였고, 이 원인이 자이로컴퍼스의 진북 측정 오차가 표류(drift)하는데 있는 것으로 분석하였다. 측정된 바이어스의 크기를 고려하여 자이로컴퍼스의 헤딩 오프셋 값을 안테나 시스템에 보정한 후에 포인팅 오차를 재측정한 결과, 보정한 각도만큼 포인팅 오차가 향상되는 것을 알 수 있었다. 이어진 나로호 3차 발사에서 나로호(KSLV-I)를 포인팅 요구범위 내에서 안정적으로 추적하였음을 제시하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.1186-1193
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• 2005

본 논문은 비대칭 나선 구조의 결함 접지 구조(Defected Ground Structure: DGS)를 이용한 새로운 3 dB 브랜치 라인 하이브리드를 제안하였다. 본 논문에 제시된 3 dB 브랜치 라인 하이브리드는 2차와 3차 고조파 성분을 효과적으로 차단할 수 있는 특성을 갖는다. 또한 고조파 성분뿐만 아니라 저주파 혼변조 성분을 효과적으로 제거할 수 있는 DGS $\lambda$/4 바이어스 라인을 제안하였다. 고조파 차단 특성을 가지는 브랜치 라인 하이브리드 튜너와 바이어스 라인을 이용하여 IMT-2000 기지국 송신 대역에서 동작하는 증폭기의 2차, 3차 고조파 성분을 각각 25 dB과 27 dB 감쇄하였다. 본 논문에서 제시한 회로를 이용하면 기존 방법보다 훨씬 용이한 증폭기의 고조파로드-풀 회로를 쉽게 구현할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.1157-1162
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• 2007

본 논문에서는 전력 증폭기를 효과적으로 모델링하기 위한 E-TDLNN(Expanded-Tapped Delay Line Neural Network) 방식을 제안하였다. 이 방식은 전력 증폭기의 메모리 효과를 효과적으로 제시한 TDLNN 방식에 외부 변화 인자인 게이트 바이어스를 불변(invariant) 입력으로 추가한 후 측정된 전력 증폭기의 출력 스펙트럼을 목표치로 신경망을 통해 학습시킴으로써 전력 증폭기를 모델링하는 방식이다. 제안한 방식의 타당성을 증명하기 위해 주 증폭기의 게이트 바이어스를 $3.4{\sim}3.6V$ 범위에서 0.01 V 스텝으로 변화시키며 측정한 여러 데이터 중 3.45 V와 3.50 V에 대해 학습시킨 후, 게이트 바이어스가 3.40 V, 3.48 V, 3.53 V, 3.60 V인 경우에 대하여 출력을 예측한 결과 실제 출력과 거의 동일한 신호를 예측할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.876-885
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• 2000

추가적인 DC 측정이나 반복 계산법 또는 최적화 방법에 의존하지 않고도, 정상적인 바이어스(Normal activebias) 조건에서 측정하 S-파라미터로부터 MESFET과 HEMT의 외부 기생 저항을 간단히 구할 수 있는 방법이 제시되었다. 이를 위해서 zero 바이어스 조건에서 측정한 Z-파라미터로부터 Rs와 Rd의 차이를 구할수 있다는 사실이 이용된다. 측정한 S-파라미터로부터 외부 기생 인덕터와 캐패시터의 효과를 제거하면, 내부 소자와 외부 기생 저항을 포함한 새로운 소자를 정의할 수 있다. 내부 소자의 Y-파라미터인 Yint,11과 Yint,12의 실수부 값이 이론적으로 0이라는 사실을 이용하여 S-, Y-, Z-파라미터 행렬간의 상화관계를 이용하여 기생 저항 값을 쉽게계산할수 있다. 제시된 방법으로 기생 저항들을 구하고, 이 결과를 이용하여 내부 소자 등가회로를 구한 후에 40GHz까지 S-파라미터를 계산한 결과, 측정된 S-파라미터와 잘 일치하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1380-1387
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• 2012

송수신(T/R) 모듈은 능동 위상 배열 시스템에서 핵심 부품이다. 현재 가장 널리 적용되고 있는 모듈 구조는 Brick 형태로서 이를 소형화 하는 것은 전체 시스템 구성의 유연성을 확보할 수 있는 중요한 요소가 된다. 소형화를 위하여 MMIC 갯수를 최소화 할 수 있는 Common leg 구조를 갖는 MFC(Multi Fuction Chip) 사용이 유리하며, 이득이 높은 T/R 모듈을 고밀도로 구현하기 위하여 송수신간 격리도의 확보가 필수적이다. 본 논문에서는 Common leg 구조에서 불가피하게 발생하는 궤환 경로 문제와 이로 인한 송수신 격리도의 한계를 개선하기 위하여 바이어스 전압 제어 방법을 제안하고, 측정 결과를 기반으로 최적 바이어스 타이밍을 설계하였다. 본 논문에서 제작/측정된 TR 모듈은 일반 T/R 모듈에 비하여 약 1/2의 크기($140{\times}80{\times}16mm^3$)를 가지며, 높은 출력(채널당 7 W)과 높은 송수신 이득(35 dB 송신 이득과 30 dB 수신 이득)의 구현이 가능하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제17권2호
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• pp.105-107
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• 2017

The self-biasing circuit through a feedback resistor is applied to a gallium nitride (GaN) distributed power amplifier (PA) monolithic microwave circuit (MMIC). The self-biasing circuit is a useful scheme for biasing depletion-mode compound semiconductor devices with a negative gate bias voltage, and is widely used for common source amplifiers. However, the self-biasing circuit is rarely used for PAs, because the large DC power dissipation of the feedback resistor results in the degradation of output power and power efficiency. In this study, the feasibility of applying a self-biasing circuit through a feedback resistor to a GaN PA MMIC is examined by using the high operation voltage of GaN high-electron mobility transistors. The measured results of the proposed GaN PA are the average output power of 41.1 dBm and the average power added efficiency of 12.2% over the 6-16 GHz band.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.714-720
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• 2009

본 논문에서는 초광대역 특성을 가지는 평면형 대역 가변 체배기의 설계 과정을 소개하고 있다. 제안된 체배기에서는 초광대역 마이크로스트립-CPS 전이 구조(발룬)를 입력단의 정합 회로로, 초광대역 마이크로스트립-CPW 전이 구조를 출력단의 정합 회로로 사용하였다. 입력단에 사용된 발룬 구조로 인해 다이오드에 바이어스를 가할 수 있는데, 구현된 체배기의 대역 가변은 다이오드에 인가되는 전압을 가변함으로써 얻을 수 있다. 바이어스 전압이 -0.6 V일 때 체배기의 동작 주파수는 $10{\sim}20$ GHz, 인가 전압이 $-0.2{\sim}-0.4$ V일 때 동작 주파수는 $10{\sim}30$ GHz, 인가 전압이 0 V일 때 동작 주파수는 $20{\sim}30$ GHz로 변함을 확인하였다. 또한, 구현된 체배기의 변환 손실은 최대 15 dB 이고, 입력 주파수의 억압 특성은 평균 30 dB 이상이 되는 우수한 특성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.854-861
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• 2008

본 논문에서는 효율이 특화된 전력 증폭기를 이용하여 IEEE 802.16e Mobile WiMAX용 고출력 하이브리드 포락선 제거 및 복원 전력 송신기에 대해 기술하였다. Nitronex사의 100-W PEP를 갖는 GaN HEMT 소자를 이용하여 중요한 전력 생성 $V_{ds}$ 구간에 대하여 최대 PAE를 가질 수 있도록 전력 증폭기를 설계하였다. 고출력 응용을 위해서 하이브리드 포락선 제거 및 복원 전력 송신기를 전력 증폭기의 bias fluctuation 문제 및 바이어스 변조기의 stability 문제에 의한 regenerative 오실레이션 문제를 반드시 고려하여 설계되어야 한다. 연동 실험을 위하여, 8.5 dB의 PAPR을 갖는 포락선 신호에 대해 바이어스 변조기는 30 V의 최대 출력 전압 크기를 가지면서 72 %의 높은 효율을 유지하도록 구현되었다. WiMAX 신호를 목표로 구현된 하이브리드 포락선 제거 및 복원 전력 송신기는 41.25 dBm의 출력 전력에서 38.8%의 놓은 PAE 성능을 얻었다. 또한, 디지털 전치 왜곡 기술을 적용함으로써 전력 송신기의 RCE 성능은 -34.5 dB를 기록하여 WiMAX 신호의 선형화 지표를 만족시킬 수 있었다. 본 연구는 2.655 GHz 주파수 대역에서 처음으로 구현된 WiMAX용 고출력 하이브리드 포락선 제거 및 복원 전력 송신기에 관한 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권12권
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• pp.1567-1573
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• 2005

This paper introduces a new active magnetic bearing(AMB) that can provide both radial and axial control functions in one bearing unit without axial disk. It has a structure of double four-pole AMB or a four-pole AMB where each core is split into two axially. The cores have two kinds of coil winding; they independently generate fluxes on the planes perpendicular or parallel to the shaft. For the radial control action, it works just like a conventional four-pole AMB. Meanwhile, for the axial control, it uses the Lorentz force generated by the interaction of the bias flux for radial control and the axial control flux. In this paper, the proposed structure, principle, and design process based on magnetic flux analysis are introduced, and its feasibility is experimentally verified by using a simple PD control algorithm with a feedforward loop to compensate the coupled flux effect.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권12권
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• pp.1561-1566
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• 2005

In this paper, a new compact active magnetic bearing(AMB) is proposed in which radial and axial bearings are integrated in one bearing unit. It consists of four U-shaped cores circumferentially connected by yokes and two-layer coils for radial and axial controls. For the radial control action, it has the same principle as conventional homopolar AMBs, while for the axial control, it uses the Lorentz force generated by the interaction of the bias flux for radial control and the axial control flux. The proposed structure makes it easy to design a compact AMB because it has no disk for axial control. This paper introduces the proposed structure, principle, and design process based on the magnetic flux analysis. By using a control algorithm with feedforward action to compensate the coupled flux effect, the feasibility of the proposed AMB is experimentally verified.