자기 유도 (Magnetic Induction; MI) 방식의 통신은 코일 안테나에 교류 전류를 가하면 생성되는 자기장 영역을 이용하여 정보를 전송하는 근거리 무선통신 기술 중의 하나이다. 본 논문에서는 수중 환경에서 코일 안테나의 이동 및 축 회전을 고려한 자기장 직접 전송과 자기장 도파로 전송의 경로 손실을 비교 및 분석한다.
Ryu, Jin Hwa;Lee, Woo-Jin;Lee, Bong Kuk;Do, Lee-Mi;Lee, Kang Bok;Um, Namkyoung;Baek, Kyu-Ha
ETRI Journal
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제36권5호
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pp.841-846
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2014
This study proposes a novel optical sensor structure based on a refractometer combining a bend waveguide with an air trench. The optical sensor is a $1{\times}2$ splitter structure with a reference channel and a sensing channel. The reference channel has a straight waveguide. The sensing channel consists of a U-bend waveguide connecting four C-bends, and a trench structure to partially expose the core layer. The U-bend waveguide consists of one C-bend with the maximum optical loss and three C-bends with minimum losses. A trench provides a quantitative measurement environment and is aligned with the sidewall of the C-bend having the maximum loss. The intensity of the output power depends on the change in the refractive index of the measured material. The insertion loss of the proposed optical sensor changes from 3.7 dB to 59.1 dB when the refractive index changes from 1.3852 to 1.4452.
Song, Chan Mi;Kwon, Gina;Lee, Jong Min;Lee, Kang-Yoon;Yang, Youngoo;Hwang, Keum Cheol
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제13권1호
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pp.393-399
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2018
An electrostatic boundary-value problem of a dielectric-wedge-backed, double-slotted conducting wedge is investigated to analyze an asymmetric coplanar waveguide with an infinite dielectric thickness using the Mellin transform and a mode-matching method. Our theoretical solution based on eigenfunction expansion and residue calculus is a rigorous and fast-convergent series form. Numerical computations are conducted to evaluate the potential field, capacitance, and characteristic impedance for various structures of the asymmetric coplanar waveguide. The computed results show good agreement with the simulated results.
The optical power splitter/couplers based on MMI(multimode interference) in GaAs/AlGaAs are studied. We presetn a design of optical power splitter/couplers, which have deeply etched multimode waveguide. The properties and fabrication tolerance on the etching depth, multimode waveguide width are simulatedusing a FD-BPM (finite difference beam propgation method). Proposed 1*N optical of designed device is 0.7dB smaller than the optical power splitter with a shallowly etched MMI section. For 0.5dB excess loss, the predicted fabrication tolerance is 0.6.mu.m on the multimode waveguide width of the 14 optical power splitter with a deeply etched MMI section. Also excess loss and uniformity of poposed 32*32 optical power coupler are below 0.3dB. The excess loss of proposed 32*32 optical power coupler is 2dB smaller than the optical power coupler with a shallowly etched MMI section. It is shown that the optical power splitters/couplers with a deeply etched mMI section have low loss, good uniformity, and improved fabriction tolerance.
본 연구에서는 생화학 물질을 정량적으로 분석하기 위하여 소산장(Evanescent field) 흡수를 이용한 박막 광도파로형 칼륨이온센서를 제작하였다. 도파로는 Pyrex glass($26{\times}19{\times}1mm$, $n_{1}=1.485$ at 514nm, Ar laer ; Coherent 사 M532) 기판위에 RF sputtering법으로 Coming-7059 glass($n_{2}=1.588$, at 514nm, Ar laer ; Coherent사 M532) 2 종류의 박막 광도파로를 형성하였으며, 그 두께는 프리즘 결합법으로 측정한 결과 각각 $T_{1}=1.04{\mu}m$ 와 $T_{2}=1.41{\mu}m$ 였다. 칼륨이온 선택성의 이온감지막은 변색성 이온감응물질인 ETH 5294와 중성이온감응물질인 valinomycin을 poly(vinyl chloride-co-vinyl acetate-co-vinyl alcohol) ( 91 : 3 : 6 ) 공중합체 막내에 포괄법으로 고정화한 후 도파로 위에 스핀코팅법으로 제조하였다. 그리고, 센서의 특성을 평가하기 위해 감지막의 작용길이, 도파로의 두께 및 변색성 이온감응물질의 조성비 변화에 따른 감도 의존성을 조사하였다. 본 센서는 약 $1{\times}10^{-6}M\;{\sim}1.0\;M$의 넓은 측정범위를 가지며, 90%의 응답시간은 약 1분 이내의 빠른 응답특성을 나타내었다. 또한 분광분석법에 의한 투과광도법 및 광섬유를 이용한 optode형 센서를 제작하여 본 센서와 그 특성을 비교한 결과, 본 센서의 우수성을 알 수 있었다. 따라서 본 센서는 생화학 및 의용, 환경감시 분야 등에 응용 가능할 것으로 사료된다.
A novel 2$\times$2 switching characteristics are investigated. This switching characteristics are obtained in the multimode interference waveguide structure. For analysis, beam propagation method (BPM) based on mode propagation theory is used. As a result, the extinction ratio of higher than 11.74dB is achieved.
고분자 이온 감응막을 광도파로로 이용한 새로운 형태의 센서소자를 제작하여 칼슘이온의 농도 변화에 따른 그 특성을 평가하였다. 광도파로 소자는 실리카 유리기판에 기존의 반도체 사진식각법 (photolitho-graphy)을 이용하여 도파로가 형성되어질 부분을 에칭한 후 감지막을 스핀코팅법으로 코팅하여, 그 자체를 도파로로 이용한 고속 응답의 새로운 형태의 센서소자를 제작하였다. 도파로로 사용된 감지막은 칼슘이온에 대해 특이성을 가지는 변색성 이온감응물질인 ETH5294, 중성이온감응물질인 K23El, anionic site인 NaTm(CF/sub 3/)/sub 2/PB, 가소제인 DOP 및 PVC-PVAC-PVA 폴리머를 THF 용매에 녹여 스핀 코팅법으로 제작하였다. 여러 가지 변수에 따른 센서의 특성을 평가하기 위하여 도파로의 두께(즉, 감지막의 두께), 변색성 이온감응물질의 농도, 각 모드 변화에 따른 센서의 감응특성을 비교 평가하였다. 제작된 센서는 칼슘이온에 대해 1×106∼1M의 측정 범위를 가지며, 1×10⁴∼1×10¹M 영역에서 선형성을 가지며, 기존의 광학적 측정 방법인 분광분석법에 비해 높은 감도를 나타냄을 확인하였다.
시추공 지중레이다 고주파수 전자기파 전파와 관련된 현상은 복잡하다. 그 물리적 과정을 보다 잘 이해하기 위해서 본 연구에서는 원통좌표계에서 맥스웰방정식의 유한차분 시간영역 해를 이용하였다. 이 방법은 시추공간 레이다탐사에서 전자기파의 전파형을 모델링할 수 있다. 그리고 원통좌표계는 계산 효율이 높고, 파동장의 3 차원적인 기하학적 확산을 정확하게 계산할 수 있으며 또 작은 크기의 시추공을 이산화할 때 효과적이다. 수치계산 결과를 통해 물로 채워진 시추공은 전파 파형에 영향을 주는 강한 도파관 효과를 일으킬 수 있으며, 그 도파관 효과는 시추공의 크기와 안테나의 길이에 의존한다.
본 논문에서는 두 개의 주파수 대역에서 동작하는 주름형 정사각형 도파관 편파기의 설계 방법을 제시하였다. 두 개의 주파수 대역에서 축비 대역폭이 최적이 되며 낮은 입력 반사계수를 가지도록 아이리스의 개수, 두께, 높이 등의 설계 변수 결정법을 제시하였다. 설계기법의 적용 예로서 21 GHz와 31 GHz 대역에서 동작하는 편파기를 설계, 제작, 측정하였다. 제작된 편파기는 $20.8\~21.2\;GHz$ 대역과 $30.6\~31.0\;GHz$ 대역에서 -35 dB 이하의 반사계수와 0.3 dB 이하의 축비를 가짐을 확인하였다.
본 논문에서는 CPW에 식각된 T자형 DGS를 제안하고 전송이론을 이용하여 전파 방사를 포함한 손실률, BW(3-dB fractional bandwidth) 등을 closed-form 형태의 수식으로 유도하고 이의 영향에 대해 분석한다. 제안된 T자형 DGS 구조는 기존의 아령형 DGS 구조보다 약 5.5배정도 큰 커패시턴스(C) 조절 특성을 가진다. 또 DGS 등가회로의 R, L, C값과 손실률, BW, 저지대역 공진 각주파수($\omega_0$)의 상관관계를 정량적으로 이끌어낸다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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