• 제목/요약/키워드: Microwave Resonator

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준 마이크로파 발진기를 이용한 비 침습 혈당 센서 (Non-Invasive Blood Glucose Sensor By Sub-Microwave Oscillator)

  • 윤기호
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권9호
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    • pp.9-16
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    • 2017
  • 본 연구는 비 침습 방식으로 인체 혈당변화를 감지하여 준 마이크로파 대역의 발진 주파수 변화로 나타내는 발진기 센서를 제안하였다. 마이크로스트립 선로의 접지 면에 형성된 유도성 슬롯(inductive slot)과 생체조직 사이에 전자기적 결합을 통해 공진기로 구현되었으며, 능동회로를 연결하여 발진기를 구현하였다. 생체 조직을 가상한 팬텀 박스를 이용하였고, 3단계(0, 400, 800 mg/dL)의 혈당 농도 수준을 변화시켰을 때 공진기의 공진주파수가 상향 이동하는 것을 시뮬레이션 하였다. 시제품을 제작하여 인체 대신 돼지의 생체를 이용하여 실험한 결과, 1,100 MHz 부근에서 400 mg/dL의 혈당 농도변화 대비 약 14 MHz의 발진 주파수 천이가 관찰되어 혈당 센서에 적용할 수 있음을 확인하였다.

불순물 첨가에 따른 $(1-x)MgTiO_3-xCaTiO_3$ 세라믹스의 마이크로웨이브 유전특성변화 (Effect of Dopants on the Microwave Dielectric Properties of $(1-x)MgTiO_3-xCaTiO_3$ Ceramics)

  • 우동찬;이희영;한주환;김태홍;최태구
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.843-853
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    • 1997
  • The effect of dopant on microwave dielectric properties of (1-x)MgTiO3-xCaTiO3 ceramics, known to be used as microwave dielectric resonators for global positioning system and personal communication system, has been analyzed in terms of variations in defect concentrations and microstructural features with its addition. The addition of dopants was revealed to result in a significant change in the microstructure as well as defect concentration of the ceramics. For instance, the quality factor is proportional to sintered density of the ceramics by inversely proportional to grain size as well as vacancy concentration. Accordingly, it is believed that the dopant effect on the microwave dielectric properties should be separately analyzed with either microstructural change or the change in vacancy concentration.

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마이크로파 유전체의 내부 기공과 마이크로파 품질계수의 상관관계에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 (Computer Simulation on the Correlations between the Microwave Quality factor and the Pores inside the Dielectrics)

  • 박재환
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.311-316
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    • 2003
  • Effects of pores on the microwave properties in microwave dielectric ceramics were studied by a computer simulation. Scattering matrix S$\_$21/ obtained from the network analyzer was compared to the S$\_$21/ obtained from the simulation. From electric field distribution, the dominant resonant TE$\_$01$\delta$/ mode could be easily determined. The effects of the porosity and pore size inside the dielectrics on the microwave properties were investigated by the HFSS simulation. When the total pore volume remains constantly, the quality factor decreased as the pore size Increases. As the total pore volume of the dielectrics increased. quality factor decreased.

비접촉 근접장 마이크로파 현미경을 이용한 NaCl 용액의 농도 측정 (Concentration of Sodium Chloride Solutions Sensing by Using a Near-Field Microwave Microprobe)

  • 김송희;윤영운;;김종철;이기진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.23-30
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    • 2007
  • 본 연구에서는 근접장 마이크로파 현미경을 이용하여 NaCl 용액의 농도검출센서로의 응용 가능성에 대해 알아보았다. 근접장 마이크로파 현미경은 높은 Q 인자를 갖는 유전체 공진기를 이용하여 고감도 특성을 갖는다. 측정과정에저 탐침이 액체 시료표면에 근접했을 때 발생할 수 있는 표면장력의 영향을 피하기 위해 튜닝폭 피드백시스템을 이용하여 탐침과 시료 사이의 거리를 $1{\mu}m$로 유지하였다. 측정은 4GHz에서 이루어졌으며 NaCl 용액의 농도 변화, 농도 및 온도 변화, 부피 변화에 따른 마이크로파 반사계수($S_{11}$)을 관측하여 농도를 측정하였다. 또한 선택적 반응 감도 특성을 알아보기 위하여 NaCl과 글루코스의 혼합용액에서 글루코스의 농도 및 NaCl 용액의 농도를 관측하였다.

수직 분할 링 공진기를 이용한 S-밴드 발진기 설계 (Design of a S-band Oscillator Using Vertical Split Ring Resonator)

  • 이주흔;홍민철;오정택;윤원상
    • 한국정보기술학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.43-50
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    • 2019
  • 본 논문에서는 수직 분할 링 공진기(VSRR, Vertical Split Ring Resonator)를 적용하여 전기적 크기를 축소시킨 발진기를 제안하였다. VSRR은 유전체 기판의 상면과 하면에 일렬로 놓인 마이크로스트립 라인간에 발생하는 커패시턴스와 인덕턴스에 의해서 공진기로 동작하는 분리형 링 공진기(Split Ring Resonator)형태이며, 마이크로스트립 라인을 이용한 일반적인 hairpin 형태 또는 평면형 링 공진기에 비해 공진 회로의 전기적 크기를 축소할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 S-band에서 동작하는 VSRR을 설계하고, 이를 공진회로로 사용한 발진기를 설계 및 구현한 결과를 제시하였다. 제안된 발진기는 2.4GHz에서 5.9dBm의 출력을 나타내었으며, 오프셋 주파수 100kHz에서 -112.58dBc@Hz, 1MHz에서 -137.36dBc@Hz의 위상잡음 특성을 나타내었다.

반 링과 전반사 미러를 이용한 다중모드 간섭기로 결합된 링 공진기 (Multimode interference coupled ring resonator using half ring and total internal reflection mirrors)

  • 김두근;최영완
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권2호
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    • pp.46-54
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    • 2007
  • 본 연구에서는 WDM 시스템의 집적화를 위해서 InP 기반의 신개념의 마이크로 링 공진기 필터를 제안하고, 제작을 통해서 그 특성을 측정 분석하였다. 전반사 미러가 삽입된 구조는 자동 정렬 (Self-Aligned) 공정을 통해서 구현 하였고, 측정된 전반사 미러의 손실은 한 개의 미러당 0.71 dB를 얻을 수 있었다. 마이크로 링 공진기의 결합기로는 다중모드 간섭기를 이용하여 빛이 광도파로를 따라 진행할 때 링으로 결합되는 파워를 높였다. 다중모드 간섭기의 주변을 깊게 에칭을 하여 간섭기의 길이와 폭을 $119{\mu}m$$9{\mu}m$로 하였다. 링 공진기 내부의 광도파로와 전반사 미러에서의 손실을 보상하기 위해서 링 공진기 내부에 길이가 $190{\mu}m$인 반도체 광 증폭기를 집적하였다. 이때 얻어진 FSR는 대략 1.333 nm (162 GHz)이고 소광비는 13 dB이다.

소형화된 구형 SIR을 이용한 대역통과필터 설계 및 제작 (A Design and Fabrication of Bandpass Filter using Miniaturized Square SIR)

  • 남훈;임영석
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권2호
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    • pp.13-18
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    • 2001
  • 본 논문에서는 소형화된 구형 SIR(Stepped Impedance Resonators)을 이용하여 IMT-2000에 적용할 수 있는 중심주파수 1.95GHz에서 60MHz의 대역폭을 갖는 4-극 준-타원 함수 대역통과필터를 설계 및 제작하였다. 시뮬레이션은 NUFDTD(Nonuniform Finite Difference Time Domain)을 사용하여 3가지 기본 결합구조에 대한 결합계수를 구하였다. 소형화된 구형 SIR은 기존의 마이크로스트립 구형 개방 루프 공진기 필터 보다 50% 이상의 크기를 감소됨을 알 수 있었다. SIR을 대역통과필터에 적용시 제 3고조파 내에서의 스퓨리어스 응답 특성은 최대 19dB의 우수한 특성을 보였으며, 실험한 결과와 시뮬레이션 결과가 잘 일치하였다.

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0.182BaO-0.818TiO2 세라믹스의 마이크로파 유전특성에 관한 연구 (A Study on the Microwave Dielectric Properties of 0.182BaO-0.818TiOS12T Ceramics)

  • 박인길;이영희;윤석진;정형진
    • 대한전기학회논문지
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    • 제43권3호
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    • pp.442-446
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    • 1994
  • In this study, microwave dielectric properties of 0.182BaO-0.818TiOS12T ceramics were investigated with sintering temperature and annealing time, and the application for the microwave dielectric resonator was studied. In the specimen simtered at 1400[$^{\circ}C$], dielectric constant, unloaded Q and temperature coefficient of resonant frequency had good values of 35.36, 5692, -4.43[ppm/$^{\circ}C$], respectively. The specimen which temperature coefficient of resonant frequency($\tau$f) was vared positive to negative value was selected, thereafter microwave dielctric properties was investigated with annealing time(0~4[hr]) in the fixed annealing temperature of 1350[$^{\circ}C$]. Increasing the annealing time, dielectric constant and unloaded Q were increased and temperature coefficient of resonant frequency was decreased.

Complementary Split Ring Resonator(CSRR)를 이용한 포도당과 염화나트륨 수용액의 비침습적 구별 (Noninvasive Method to Distinguish between Glucose and Sodium Chloride Solution Using Complementary Split-Ring Resonator)

  • 장초롬;박진관;윤기호;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권4호
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    • pp.247-255
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    • 2018
  • 본 논문에서는 complementary split ring resonator(CSRR)을 이용하여 마이크로파 대역에서 비침습적으로 포도당 수용액과 염화나트륨 수용액을 구별하였다. 개방형 동축 프로브로 측정한 두 수용액의 전기적 특성을 기반으로 구별이 유리한 주파수에서 동작하는 CSRR을 설계, 제작하였다. 그리고 공진기의 전기장이 강하게 형성되는 부분에 수용액을 집중시키기 위해 PDMS mold를 제작하였고, 라미네이트 필름으로 수용액과 공진기의 접촉을 방지하였다. 두 수용액의 농도는 인체 혈당 농도 범위인 400 mg/dL까지 100 mg/dL 단위로 나누었고, $50{\mu}L$의 수용액으로 실험하였다. 공진 주파수에서 포도당 수용액과 염화나트륨 수용액의 투과계수($S_{21}$)를 측정한 결과, 100 mg/dL 농도 변화 대비 각각 -0.06 dB, 0.14 dB 변하는 것을 확인하였고, 상반된 경향을 통해 두 수용액의 농도에 따른 $S_{21}$의 변화를 선택적으로 구별하였다.

비파괴 측정을 위한 근접장 마이크로파 현미경 연구 (The Study of Near-field Scanning Microwave Microscope for the Nondestructive Detection System)

  • 김주영;김송희;유현준;양종일;유형근;유경선;김승완;이기진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.508-517
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    • 2004
  • 근접장의 특성과 근접장 마이크로파 현미경의 배경이론을 설명하였고 유전체 공진기 제작에 앞서 HFSS (high frequency structure simulator)를 이용한 모의 시뮬레이션을 기술하였다. 이것을 바탕으로 원통형 유전체 공진기를 제작하여 금속탐침과 결합한 근접장 마이크로파 현미경(near field scanning microwave microscope : NSMM)을 구성하였다. 제작한 유전체 공진기의 특성은 HFSS를 이용하여 모의 실험한 결과와 비교하였다 Tip의 기하학적 모양에 따른 공간분해능과 감도(sensitivity)를 연구하였고 contrast가 가장 좋은 hybrid tip을 개발하였다. 전도도가 서로 다른 금속시료에 따른 NSMM의 반사계수의 변화를 측정하였고 실험결과와 이론적 시료의 임피던스를 비교하였다. 마지막으로 유전체 공진기를 이용한 NSMM으로 공간 분해능이 $1{\mu}m$의 Cr과 NiFe 패턴의 이미지를 비접촉, 비파괴방법으로 얻었다.