• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권8호
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• pp.1248-1256
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• 2008

In this paper, basic characteristics of transmission line employing PPGM (periodically perforated ground metal) were investigated using theoretical and experimental analysis.According to the results, unlike the conventional PBG (photonic band gap) structures, the characteristic impedance of the transmission line employing PPGM structure showed a real value, which exhibited a very small dependency on frequency. The transmission line employing PPGM structure showed a loss (per quarter wave length) higher by $0.1{\sim}0.2\;dB$ than the conventional microstrip line. According to the investigation of the dependency of RF characteristic on ground condition, the RF characteristic of the transmission line employing PPGM structure was hardly affected by the ground condition in the frequency lower than Ku band, but fairly affected in the frequency higher than Ku band, which indicated that coplanar waveguide employing PPGM structure was optimal for RF characteristic and reduction of size. Considering above results, impedance transformer was developed using coplanar waveguide with PPGM structure for the first time, and good RF characteristics were observed from the impedance transformer. In case that {\lambda}/4$ impedance transformer with a center frequency of 9 GHz was fabricated for a impedance transformation from 20 to10 {\Omega}$, the line width and length were 20 and $500\;{\mu}m$, respectively, and its size was only 0.64 % of the impedance transformer fabricated with conventional microstrip lines. Above results indicate that the transmission line employing PPGM is a promising candidate for a development of matching and passive elements on MMIC.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.21-23
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• 2004

We report experimental results demonstrating a novel metal defined polymer optical waveguide with a low loss in electro-optic polymers for the first time. The polymer optical waveguides are created using a metal film on the top of upper cladding without any conventional etching process. The fabricated waveguides have an excellent lateral optical mode confinement at both 1.31 ${\square}m$ and 1.55 ${\square}m$ wavelength, resulting in a fiber-to lens optical insertion loss of ~ 7 dB at 1.55 ${\square}m$ and ~4.5 dB at 1.31 ${\square}m$ wavelength in a 3.5cm total length for TM polarizations, respectively. We also present the optical loss dependence of the waveguide as a function of optical wavelengths. These results may be used in the complex design of integrated polymer optical circuits that need simpler and cheaper fabrication process.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권6A호
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• pp.818-824
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• 2000

단일 또는 2중 금속삽입 필터의 도파관 폭을 축소시켜 차단대역 특성을 개선시키기 위한 연구가 수행되어 왔다. 그러나 이러한 구조의 필터는 도파관의 폭 변화에 의한 삽입손실을 최소화시켜야 하는 설계상의 어려움과 더불어 도파관의 폭을 축소시키는 까다로운 제작상의 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 도파관의 폭을 변화시켜 차단대역 특성을 개선시키는 필터의 설계와 제작이 어려우므로 이를 극복하는 방법으로 폭 변화없는 3중 금속삽입 필터의 사용을 제안하고 삽입 금속판 길이의 제작상 오차 0.1mm를 고려한 최적화 설계방법을 사용하여 필터를 설계하고 제작하였다. 제작된 3중 금속삽입 필터의 측정 결과는 13.62 GHz에서 67.5 dB의 삽입손실로 가장 개선된 차단대역 특성으로 설계치와 일치하였다. 그러므로 필터의 최적화 설계에 의한 3중 금속삽입 필터의 제작방법이 차단대역 특성을 개선시키는데 실용적임을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.196-196
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• 2012

Graphene, two-dimensional one-atom-thick planar sheet of carbon atoms densely packed in a honeycomb crystal lattice, has grabbled appreciable attention due to its extraordinary mechanical, thermal, electrical, and optical properties. Based on the graphene's high carrier mobility, high frequency graphene field effect transistors have been developed. Graphene is useful for photonic components as well as for the applications in electronic devices. Graphene's unique optical properties allowed us to develop ultra wide-bandwidth optical modulator, photo-detector, and broadband polarizer. Graphene can support SPP-like surface wave because it is considered as a two-dimensional metal-like systems. The SPPs are associated with the coupling between collective oscillation of free electrons in the metal and electromagnetic waves. The charged free carriers in the graphene contribute to support the surface waves at the graphene-dielectric interface by coupling to the electromagnetic wave. In addition, graphene can control the surface waves because its charge carrier density is tunable by means of a chemical doping method, varying the Fermi level by applying gate bias voltage, and/or applying magnetic field. As an extended application of graphene in photonics, we investigated the characteristics of the graphene-based plasmonic waveguide for optical signal transmission. The graphene strips embedded in a dielectric are served as a high-frequency optical signal guiding medium. The TM polarization wave is transmitted 6 mm-long graphene waveguide with the averaged extinction ratio of 19 dB at the telecom wavelength of $1.31{\mu}m$. 2.5 Gbps data transmission was successfully accomplished with the graphene waveguide. Based on these experimental results, we concluded that the graphene-based plasmonic waveguide can be exploited further for development of next-generation integrated photonic circuits on a chip.

• 전자공학회논문지
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• 제50권9호
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• pp.12-20
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• 2013

본 논문에서는 주파수 재구성 기능이 가능한 방사 구조 갖는 co-planar waveguide (CPW) 급전 방식의 영차 공진 안테나를 제작하고 측정하였다. 제안된 안테나의 단위 셀은 직렬 metal-insulator-metal (MIM) 형태의 커패시터와 두개의 단락된 병렬 스터브 인덕터로 구성되어 있다. 제안된 안테나는 두 개의 단위 셀을 갖는 composite right/left-handed (CRLH) 전송 선로에 근거하여 설계되었으며 선로의 끝단을 개방하여 선로의 병렬부에서 주된 전자파 에너지 방사가 이루어지도록 하였다. 안테나의 크기를 소형화시키는 동시에 다이오드 스위치 부착을 통하여 주파수 재구성 안테나를 구현하기 위하여 비아를 통하여 접지 면과 연결되어지는 4개의 $90^0$ 접혀진 단락 스터브 선로를 병렬 인덕터 구조로 사용하였다. 제안된 안테나의 영차 공진주파수는 3.09 GHz이고 전체 크기는 $0.22{\lambda}_0{\times}0.16{\lambda}_0$이다. 제작된 안테나의 측정 결과 영차 공진 주파수 2.97 GHz에서 안테나의 최대 이득과 임피던스 대역폭은 각각 3.1 dBi와 56MHz를 나타내었으며, 삼중 대역에서 동작하는 주파수 재구성 안테나시스템에 응용이 가능하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.342-349
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• 2016

밀리미터파 대역인 W-대역에서 초고이득 반사배열안테나를 구현하기 위하여 이중 반사판형태 중 주 반사판으로 향하는 전파가 급전부로 되돌아오지 않도록 하여 안테나의 효율 및 이득 특성을 크게 개선한 축이동 그레고리안 안테나를 금속 반사배열안테나 형태로 구현하였다. 금속 반사배열안테나의 경우, 유전체를 이용한 반사배열의 안테나와 달리 기판에 의한 손실이 없으며, 금속가공만으로 제작될 수 있는 제작의 편의성을 갖고 있다. 본 논문에서는 사각형 금속 개구의 배열을 이용하여 50 dBi 이상의 초고이득 축이동 금속 반사배열안테나를 설계하고, 일반적인 기계 가공을 이용하여 안테나를 제작하였으며, 제작된 안테나는 밀리미터파 컴팩트 레인지 안테나 측정시스템을 이용하여 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.73-80
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• 2004

본 논문에서는 기존의 도파관 필터, 즉 내부가 공기로 채워진 밀리미터파 도파관 필터를 기본적인 도파관 변수 계산치로부터 일반 PCB 기판상에 구현하는 방법을 소개한다. 이를 위해서는 기존 도파관 필터의 구조에서 수직으로 배치된 모든 도체구조를(접지용 도체벽, 신호제어용 도체판) via를 사용해 대체해야 한다. 이를 위해 side wall과 도파관 내부 폴들을 via의 연속적인 나열과 via지름 크기의 조절을 통해 구현한다. 이를 통해 얻을 수 있는 장점은 사용될 기판 유전율의 제곱근에 비례하여 전체 크기가 x, y, z축으로 축소되며 특히 z축으로는 더 큰 축소가 가능하다. 또한 기존의 규모가 큰 금속성 도파관 필터를 제작할 필요없이 PCB상에 대량의 제작이 용이하기 때문에 훨씬 저렴하게 제작할 수 있다. 마지막으로 모듈의 소형화를 위해 요즘 한창 각광받는 LTCC 공정과 같은 다층기판 제작시 한층을 사용해 제작될 수 있다는 점에서 유리하다. 이 새로운 도파관 필터를 평가하기 위해 40 GHz 대역에서 2.5 %의 대역폭을 가지는 3차 chebyshev 대역통과필터가 사용되었으며 이에 사용된 PCB 기판은 유전율이 2.2이고 두께가 10 mil인 RT/duroid 5880이다. 설계 후 측정 결과 전체 입/출력단에서 삽입 손실이 2 ㏈ 정도이며 반사손실이 -30 ㏈ 이하의 우수한 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.508-514
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• 2013

기판 집적 도파관(SIW: Substrate Integrated Waveguide)는 양면 도체 기판과 도체 비아를 사용하여 매우 얇은 구형 도파관을 형성하는 것으로 사용되는 도체 모두가 직류적으로 하나로 연결되어 있어서 직류 전원 공급이 불가능하다. 본 논문에서는 직류 전원 공급이 가능한 folded corrugated substrate integrated waveguide(FCSIW)를 제안한다. 제안된 FCSIW는 SIW에 사용되는 전도성 비아를 구부러진 형태의 개방형 스터브로 대체하여 직류 전원 공급이 가능하다. 이 FCSIW는 기존의 직류 전원 공급이 가능한 corrugated substrate integrated waveguide (CSIW)에서 나타나는 누설파 발생이 없어서 광대역 전송 특성이 우수하고, CSIW에 비하여 전송선의 단면 폭을 30 % 줄일 수 있다. 9~15 GHz 대역에서 측정된 154 mm 길이의 FCSIW의 평균 삽입 손실(1.49 dB)이 CSIW의 값(3.08 dB)에 비하여 매우 우수함을 확인하였으며, 상호 간섭 측정으로부터 누설파가 발생되지 않음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권10호
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• pp.752-757
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• 2018

본 논문은 인쇄기판을 금속 구조물에 접착하여 제작한 77 GHz 도파관 슬롯 배열 안테나의 성능 평가 결과를 제시한다. 77 GHz 도파관을 상판과 하부 구조체로 나누어 상판은 저가로 미세 슬롯 구현에 유리한 인쇄기판을 이용하여 제작하고, 하부 구조체는 금속 가공하여 제작한 후, ACF(Anisotropic Conductive Film)을 이용하여 접합하였다. 안테나 성능평가를 위해 $1{\times}16$ 슬롯 배열 안테나를 제안 방식으로 제작하고, 이득과 패턴을 측정하여 시뮬레이션 값과 비교하였다. 측정 결과, 이상적 접합 조건으로 시뮬레이션한 결과 대비 2.3~3.5 dB의 이득 저하가 나타났지만 패턴은 변화가 거의 없으며, 제안 방식을 이용하면 77 GHz에서 약 17 dBi의 이득의 슬롯 안테나를 저가로 간단히 제작할 수 있음을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제32권2호
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• pp.319-326
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• 2010

Photonics offers a solution to data communication between logic devices in computing systems; however, the integration of photonic components into electronic chips is rather limited due to their size incompatibility. Dimensions of photonic components are therefore being forced to be scaled down dramatically to achieve a much higher system performance. To integrate these nano-photonic components, surface plasmon-polaritons and/or energy transfer mechanisms are used to form plasmonic chips. In this paper, the operating principle of plasmonic waveguide devices is reviewed within the mid-infrared spectral region at the 2 ${\mu}m$ to 5 ${\mu}m$ range, including lossless signal propagation by introducing gain. Experimental results demonstrate that these plasmonic devices, of sizes approximately half of the operating free-space wavelengths, require less gain to achieve lossless propagation. Through optimization of device performance by means of methods such as the use of new plasmonic waveguide materials that exhibit a much lower minimal loss value, these plasmonic devices can significantly impact electronic systems used in data communications, signal processing, and sensors industries.