• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권9호
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• pp.559-564
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• 2016

This study examined the malfunction mode of the HCMOS IC under narrow-band high-power electromagnetic wave. Magnetron is used to a narrow-band electromagnetic source. MFR (malfunction failure rate) was measured to investigate the HCMOS IC. In addition, we measured the resistance between specific pins of ICs, which are exposed and not exposed to the electromagnetic wave, respectively. As a test result of measurement, malfunction mode is shown in three steps. Flicker mode causing a flicker in LED connected to output pin of IC is dominant in more than 7.96 kV/m electric field. Self-reset mode causing a voltage drop to the input and output of IC during electromagnetic wave radiation is dominant in more than 9.1 kV/m electric field. Power-reset mode making a IC remained malfunction after electromagnetic radiation is dominant in more than 20.89 kV/m. As a measurement result of pin-to-pin resistance of IC, the differences between IC exposed to electromagnetic wave and normal IC were minor. However, the five in two hundred IC show a relatively low resistance. This is considered to be the result of the breakdown of pn junction when latch-up in CMOS occurred. Based on the results, the susceptibility of HCMOS IC can be applied to a basic database to IC protection and impact analysis of narrow-band high-power electromagnetic waves.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권1호
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• pp.1-5
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• 2018

This study analyzed the change of electrical characteristics of a photocoupler when a narrow-band electromagnetic wave was combined with the photocoupler. A magnetron (3 kW, 2.45 GHz) was used as the narrow-band electromagnetic source. The EUT was Photocoupler (6N139) and the input signal was divided into two types: a square pulse and the second signal is 0 V. The malfunction of the photocoupler was confirmed by monitoring the variation in the output voltage of the photocoupler. As a result of the experiment, changes in the malfunctioning was observed as the electric field was increased. There are three types of malfunction modes: delay, output voltage off, and fluctuation. Bit errors were analyzed to verify the electrical characteristics of the photocoupler by narrow-band electromagnetic waves. The result of this study can be used as basic data for the effect analysis of photocoupler protection and impact analysis of high-power electromagnetic waves.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권9호
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• pp.535-540
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• 2017

The changes in the electrical characteristics of CMOS ICs due to coupling with a narrow-band electromagnetic wave were analyzed in this study. A magnetron (3 kW, 2.45 GHz) was used as the narrow-band electromagnetic source. The DUT was a CMOS logic IC and the gate output was in the ON state. The malfunction of the ICs was confirmed by monitoring the variation of the gate output voltage. It was observed that malfunction (self-reset) and destruction of the ICs occurred as the electric field increased. To confirm the variation of electrical characteristics of the ICs due to the narrow-band electromagnetic wave, the pin-to-pin resistances (Vcc-GND, Vcc-Input1, Input1-GND) and input capacitance of the ICs were measured. The pin-to-pin resistances and input capacitance of the ICs before exposure to the narrow-band electromagnetic waves were $8.57M{\Omega}$ (Vcc-GND), $14.14M{\Omega}$ (Vcc-Input1), $18.24M{\Omega}$ (Input1-GND), and 5 pF (input capacitance). The ICs exposed to narrow-band electromagnetic waves showed mostly similar values, but some error values were observed, such as $2.5{\Omega}$, $50M{\Omega}$, or 71 pF. This is attributed to the breakdown of the pn junction when latch-up in CMOS occurred. In order to confirm surface damage of the ICs, the epoxy molding compound was removed and then studied with an optical microscope. In general, there was severe deterioration in the PCB trace. It is considered that the current density of the trace increased due to the electromagnetic wave, resulting in the deterioration of the trace. The results of this study can be applied as basic data for the analysis of the effect of narrow-band high-power electromagnetic waves on ICs.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.437-441
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• 2003

The major drawback of the classical microstrip patch antennas Is their narrow band characteristic from 1% to 5%. In this paper, to improve this drawback, we designed the antenna with stacked structure having one drive patch connected with feed line and four identical radiation patches. Resonance is achieved by adjust ing coupling area between one drive patch and four identical radiation patches and changing the size of drive patch or radial ion patches. Used substrate is FR4(${\epsilon}_r$=4.6 and t=1.6mm) and designed center frequency is 2.45GHz. The designed antenna has a wide bandwidth of 380Mhz form 2.333GHz to 2.713GHz(about 15.5%) including ISM band from 2.4GHz to 2.4835GHz.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제13권1호
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• pp.34-37
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• 2013

This paper presents a novel ultra-wideband (UWB) antenna that rejects narrow and broad bands and is suitable for wireless communications. The base of the proposed antenna has a circular patch that can cover the UWB frequency range (3.1~10.6 GHz). The interference issues caused by co-existence within the UWB operation frequency are overcome by a design that uses a parallel-coupled asymmetric dual-line with a circular monopole antenna. The proposed antenna showed a stable radiation pattern, realized gain and reflection coefficient lower than -10 dB across the UWB operation bandwidth except for 5.15~5.85 GHz and 7.25~8.4 GHz. The fabrication, simulation, and measurement results obtained for the proposed antenna were in good agreement with the expected values.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.66-77
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• 2005

본 논문에서는 IMT-2000/WLAN/DMB 단말기용 광대역 PIFA(Planar Inverted-F Antenna)를 설계하였다. 일반적인 PIFA 구조의 단점인 협대역 특성을 개선하기 위하여 미앤더 라인을 두 개의 branch로 나누었다. 안테나의 크기를 효율적으로 줄이기 위하여 단락스트립을 사용하였고, 미앤더 형태에 따른 방사소자를 가지는 PIFA를 제안하였다. 설계 제작된 안테나의 -10 dB 반사손실 대역폭은 $38.2{\%}$(1.84~2.71 GHz)로 IMT-2000/WLAN/DMB 대역을 모두 만족하는 광대역 특성을 얻었다. 전자파 흡수율의 감소량을 알아보기 위해 실제로 폴더형 구조를 가지는 휴대폰에 제안된 안테나를 탑재하여 1 g 및 10 g 평균 첨두 SAR를 측정한 값과 시뮬레이션 결과를 비교하였다. 그 결과는 아주 유사하게 나왔으며, 1 g 및 10 g 평균 첨두 SAR 제한치인 1.6 W/kg, 2 W/kg보다 낮은 값을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.143-150
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• 2007

본 논문에서는 400 MHz ISM 대역에서 사용 가능한 마이크로스트립 선로로 급전되는 개방 종단을 갖는 미앤더 슬롯 안테나를 새롭게 제안하였다. 본 논문에서 제안된 슬롯 안테나와 기존의 슬롯 안테나의 주된 차이점은 좁은 범위로 제약된 공간에서 기존의 슬롯 안테나를 소형화하기 위하여 개방 종단을 도입했다는 점이다. 본 논문이 제안하는 안테나의 타당성을 검토하기 위하여 공진 주파수 및 방사 패턴의 결과를 시뮬레이션해 보았고, 그 결과들을 실험적으로 측정해 보았다. 본 논문이 제안하는 안테나의 공진 주파수 및 방사 패턴의 시뮬레이션 결과와 측정 결과가 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.10-18
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• 2014

새로운 주파수 가변 이중 대역 안테나를 제안한다. 기존의 기판집적형 도파관(SIW: Substrate-Integrated Waveguide)에 비하여 1/8 크기를 갖는, 전기적으로 작은 1/8차 기판집적형 도파관(EMSIW: Eighth-Mode Substrate-Integrated Waveguide) 공진기 구조를 이용하여 전기적으로 작은 크기의 안테나를 설계하였다. 설계한 EMSIW 안테나 표면에 상보적 분할 링 공진기(CSRR: Complementary Split Ring Resonator) 구조를 추가적으로 탑재하여 이중 대역에서 동작할 수 있게 하였다. EMSIW와 CSRR 구조는 각각 1.575 GHz(GPS), 2.4 GHz 대역(WLAN) 주파수 대역을 만족시킬 수 있어 이중 공진 특성을 만족하였다. 기본적으로 CSRR은 대역폭이 좁기 때문에 Varactor 다이오드를 탑재시켜 주파수를 2.4 GHz에서 2.5 GHz까지 연속적으로 가변할 수 있게 하였다. 그에 따라 WLAN 표준에서 사용하고 있는 채널 선택 기능 또한 구현할 수 있다. Varactor 다이오드에 따라 EMSIW의 공진은 독립적으로 고정되어 GPS 주파수 수신을 안정적으로 유지할 수 있도록 설계하였다. 결과적으로 DC 바이어스 전압을 11.4 V에서 30 V로 변경함에 따라 GPS 대역 주파수는 고정되어 있고, WLAN 대역의 공진 주파수가 2.38 GHz에서 2.5 GHz까지 연속적으로 변화한다. 시뮬레이션, 측정값 사이에 반사 손실, 방사 패턴 특성이 잘 일치함을 관찰할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.242-250
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• 2004

본 논문에서는 PCS(Personal Communication Service) 및 IMT-2000(International Mobile Telecommunications - 2000) 단말기용 광대역 PIFA(Planar Inverted-F Antenna)를 설계하였다. 일반적인 PIFA 구조의 단점인 협대역 특성을 개선하기 위하여 dual-L 안테나 구조를 사용하였고, 안테나의 크기를 효율적으로 줄이기 위하여 접힌 구조의 방사 패치를 가지는 변형된 dual-L 안테나를 제안하였다. 설계 제작된 안테나의 -10 ㏈ 대역폭은 1.66∼2.35 ㎓(34.5%)로 PCS 및 IMT-2000 대역을 모두 만족하는 결과를 얻었다. 그리고, 인체 쪽으로의 전자파 흡수율을 알아보기 위해 제안된 안테나와 동일 주파수 대역에서 동작하는 모노폴 안테나를 설계한 후 SAR 값을 비교한 결과, 제안한 안테나의 1 g 및 10 g 평균 첨두 SAR 값은 모노폴 안테나보다 25.7%, 30.3 % 정도 낮게 나타났다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.491-503
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• 2014

본 논문에서는 모노폴과 같은 방사특성을 갖고 인체 표면 간 통신을 위한 $TM_{31}$ 고차 모드 반원-링 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 단락 핀을 이용하여 $TM_{31}$ 고차 공진 모드를 형성하였고, 평면형임에도 불구하고 모노폴과 같은 방사특성을 갖는다. 패치안테나의 좁은 대역폭을 확장하기 위해 $TM_{31}$ 모드 C-형 반링 패치를 반원 패치에 인접시켰으며, 소형화를 위해 half mode를 사용하였다. 인체 착용환경을 고려하여 마이크로스트립 라인을 이용하여 급전하였다. 제안된 안테나는 ISM(Industrial, Scientific, and Medical) 2.45 GHz 대역(2.4~2.485 GHz)에서 $0.25{\lambda}_0{\times}0.46{\lambda}_0{\times}0.025{\lambda}_0$의 크기를 갖고, 2.38~2.49 GHz에서 4.24 %의 10-dB 반사손실 대역폭을 갖는다. 인체의 영향을 고려하기 위해 2/3 근육-등가 반고체형 모의인체를 제작하고, 이를 이용하여 안테나에 미치는 인체의 영향을 분석, 검증하였다. 또한, 실제 인체 상황에서 제안된 안테나를 통해 인체 표면 간 링크의 통신 성능 분석을 위한 실험을 수행하였다.