본 논문에서는 단일 DGS를 사용하여 다중의 주파수 대역을 억압할 수 있는 슬롯형 DGS를 제안하였다. 제안된 구조는 동일 평면 도파관 전송 선로(CPW: Coplanar Waveguide)의 접지 면에 서로 다른 크기의 맴돌이 형태의 슬롯 DGS들을 신호 선에 대하여 횡축으로 삽입하여, 다중 주파수 대역을 억압할 수 있도록 설계되었다. 제안된 구조를 제작하였으며, 시뮬레이션 결과와 측정된 결과가 상당 부분 일치하는 것을 확인하였다. 또한 제안된 구조에 대한 등가 회로 모델을 제시하였다. 제안된 등가 회로는 접지 면에 위치한 DGS를 LC 공진기들로 표현하였으며, 이러한 공진기들이 신호선과 자기적으로 결합한 것으로 모델링 하였다. 등가 회로를 해석하여 다중의 공진 주파수 특성이 나타남을 확인하였다.
In this paper, we describe a unique self oscillating and mixing (SOM) down-converter design using a modified defected ground structure (DGS). The proposed SOM converter is consisted of self-oscillator, which can produce negative resistance and select resonance frequency, RF matching circuit, and IF low pass filter. As the advantage of this SOM converter can mix LO and RF signals as well as inducing LO signal with only one active device. it is designed as a simple structure and the low cost. Also, there is easy advantage to be applied in RFIC/MMIC technology because it offers excellent phase noise performance in spite of using micro-strip structure. The LO signal for the proposed SOM converter is designed at 1㎓ and RF frequency was chosen to be 800MHz. The achieved conversion loss and phase noise performances of the implemented SOM converter are 15㏈ and -95dBc/Hz at 100KHz offset frequency respectively. The equivalent circuit parameters for DGS are extracted by using a three dimensional EM simulator and simple circuit analysis method.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제15권4호
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pp.219-223
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2015
In this paper, a miniaturized radio frequency choke (RFC) using modified stubs is proposed to improve isolation characteristics in a multiple-input-multiple-output (MIMO) antenna system. The proposed RFC, based on the LC resonance, is designed to suppress the leakage current that leads to the degradation of antenna diversity performances in the MIMO antenna configuration. The proposed RFC is composed of two open stubs that are implemented on the top of the ground plane and miniaturized by adding a slit structure on the ground plane. The MIMO antennas are also designed to verify isolation performance in the LTE 2300 band (2,300-2,400 MHz). The MIMO antennas perform well with low reflection coefficient characteristics and high isolation characteristics in the whole LTE 2300 band. To evaluate the isolation in the MIMO system, the envelope correlation coefficient (ECC) is calculated, and the value is less than 0.08. The achieved ECC is regarded as a reasonable result for improving isolation performance in the frequency range of 2,300-2,400 MHz; also, radiation patterns of antenna elements are maintained regardless of the presence of RFC.
본 논문은 프로브 핀에 대한 S-파라미터 시뮬레이션과 특성 임피던스 시뮬레이션을 수행하였고 이를 통해 프로브 핀의 고주파 성능을 분석하였다. 프로브 핀은 중앙의 한 개의 신호 핀과 상하좌우의 네 개의 접지 핀으로 배치하였다. 프로브 핀 사이의 간격을 0.35 mm, 0.40 mm, 0.50 mm으로 증가시키면서 프로브 핀의 삽입손실과 반사손실을 계산하였다. 반사손실의 주기적인 공진 현상으로 인해 프로브 핀은 서로 다른 삽입손실 특성을 가진다. 또한 프로브 핀의 배치와 피치 변화에 따른 특성 임피던스 분석을 수행하였다. 동일한 피치에서 특성 임피던스가 50 Ω에 근접하는 접지 핀 개수가 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 MNR(Mu-negative) Metamaterial 단일 셀을 사용하여 700 MHz UHD 방송 대역과 2.45 GHz/5 GHz WiFi 대역에서 동작하는 삼중대역 폴디드 모노폴 안테나 설계에 관하여 연구하였다. MNG metamaterial 단일셀이 MZR(Mu zero resonator)에서 동작하도록 안테나 기판 뒷면에 커패시터를 형성하고, 스트립선로와 비아홀을 통해서 접지면과 연결하여 구현하였다. 이를 통해서 700 MHz대역에서 영차모드에서 공진하도록 공진점을 제어할 수 있고, 대역폭을 개선할 수 있다. 최종적으로 700 MHz UHD방송 대역과 2.45 GHz/5 GHz WiFi 대역에서 동작하는 안테나를 구현하였다. 설계 제작한 안테나의 크기는 $100{\times}100mm^2$이고, 실험 결과 첫 번째 공진점에서 10 dB 대역폭과 이득은 각각 309 MHz(41.2%), 5.298 dB이며, 두 번째 공진점에서 10 dB 대역폭과 이득은 각각 821.9 MHz(33.5%), 2.7840 dB이며, 세번째 공진점에서 10 dB 대역폭과 이득은 각각 1.1314 GHz(20.6%), 2.9484 dB의 결과를 확인하였다. 안테나의 공진주파수는 이론과 실험이 일치함을 확인하였다. 그리고 방사패턴은 대체적으로 전방향 특성을 가지고 있으며, 0.75 GHz와 2.45 GHz에서는 측면보다 전방향과 후방향으로 방사특성이 양호하며, 5.5 GHz에서는 다중로브를 갖는 방사패턴 특성을 확인하였다.
본 논문은 집중소자가 결합된 결함접지구조를 갖는 초고주파 전송선로의 전기적 특성에 관하여 기술하고 있다. 주기구조의 일종인 결함접지구조를 전송선로에 삽입하면, 등가의 부가적인 인덕턴스와 캐패시턴스에 의하여 표준형 전송선로에는 없던 저역통과, 대역차단 또는 대역통과 특성이 발생하며, 전송선로의 전기적 길이가 늘어나는 지연파 특성이 나타난다. 여기에 다시 저항, 캐패시터, 인덕터와 같은 집중소자가 결합되면 공진주파수의 변화를 포함한 다양한 전송특성의 변화가 발생한다. 본 논문에는 결합되는 집중소자들의 값에 따른 DGS 전송선로의 특성 변화를 예측하고 실험적으로 검증하였다.
본 논문은 Main 안테나와 LTE 대역을 커버하는 Sub 안테나로 구성되어 있는 휴대단말기의 접지면에 스터브를 삽입하여 격리 특성을 향상시킬 수 있는 설계법을 제안한다. 제안된 안테나의 공진 길이를 보상하고 높은 격리 특성을 실현하기 위해, 한 쌍의 스터브가 전류가 수렴되는 접지면 위에 삽입되었다. LTE class 13 대역에서 스터브가 없는 안테나의 모의 실험된 격리 특성은 약 -5 dB였으나, 두 개의 스터브를 가진 제안된 안테나의 격리 특성은 LTE class 13의 uplink(777~787 MHz)와 downlink(746~756 MHz)에서 약 -12 dB와 약 -15 dB의 높은 격리 특성을 나타냈다. 제작된 두 개의 스터브를 가진 안테나의 평균 이득은 약 -2 dBi 이상으로 상업용 휴대단말기에 요구되는 -4 dBi보다 좋은 결과를 보였다. 측정된 산란 파라미터 특성과 방사 패턴은 모의 실험결과와 합리적인 일치를 보였다.
Among anti-seismic technologies, base isolation is a very effective means of mitigating damage to structural and nonstructural components, such as equipment. However, most seismic isolation systems are designed for mitigating only horizontal seismic responses because the realization of a vertical isolation system (VIS) is difficult. The difficulty is primarily due to conflicting isolation stiffness demands in the static and dynamic states for a VIS, which requires sufficient rigidity to support the self-weight of the isolated object in the static state, but sufficient flexibility to lengthen the isolation period and uncouple the ground motion in the dynamic state. To overcome this problem, a semi-active VIS, called the piezoelectric inertia-type vertical isolation system (PIVIS), is proposed in this study. PIVIS is composed of a piezoelectric friction damper (PFD) and a leverage mechanism with a counterweight. The counterweight provides an uplifting force in the static state and an extra inertial force in the dynamic state; therefore, the effective vertical stiffness of PIVIS is higher in the static state and lower in the dynamic state. The PFD provides a controllable friction force for PIVIS to further prevent its excessive displacement. For experimental verification, a shaking table test was conducted on a prototype PIVIS controlled by a simple controller. The experimental results well agree with the theoretical results. To further investigate the isolation performance of PIVIS, the seismic responses of PIVIS were simulated numerically by considering 14 vertical ground motions with different characteristics. The responses of PIVIS were compared with those of a traditional VIS and a passive system (PIVIS without control). The numerical results demonstrate that compared with the traditional and passive systems, PIVIS can effectively suppress isolation displacement in all kinds of earthquake with various peak ground accelerations and frequency content while maintaining its isolation efficiency. The proposed system is particularly effective for near-fault earthquakes with long-period components, for which it prevents resonant-like motion.
본 논문에서는 집중 소자로 임피던스 대역폭과 공진 주파수 컨트롤이 가능한 이중 대역 루프형 그라운드 안테나를 제안한다. 제안된 안테나의 이중 대역 특성은 기존의 루프형 그라운드 안테나의 형태에 추가적인 공진루프 급전 구조를 삽입하여 구현하였다. 적절한 캐패시터와 인덕터를 사용하여 2.45 GHz와 5.5 GHz 대역에서 VSWR<3에서 각각 85 MHz와 725 MHz의 임피던스 대역폭을 만족시켰으며, 시뮬레이션과 측정 결과를 통하여 그 타당성을 입증하였다. 제안된 안테나의 면적은 $10{\times}5mm^2$로 작은 크기를 갖고 있을 뿐만 아니라, 구현하고자 한 이중 대역에서 좋은 방사 패턴과 안테나 효율을 나타내었다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제14권1호
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pp.43-45
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2014
We propose a printed circuit board (PCB)-embedded antenna for millimeter-wave chip-to-chip communication. The antenna is 0.18 mm in height which is 1/20 wavelength at 80 GHz. In order to realize such a low profile, a zeroth-order resonator antenna with a periodic array of four unit cells is employed, and its geometry is optimized to cover an 8-GHz bandwidth from 76 to 84 GHz. With this;the antenna is capable of radiating in a direction parallel to the board length despite the short distance between the ground and the radiator. Simulation and measurement results show that the optimized design has low reflection coefficients and consistent radiation patterns throughout the target bandwidth.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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