• 제목/요약/키워드: Planar Resonator

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분리된 링형 DGS 공진기의 등가 파라미터 모델링 (Equivalent Parameter Modeling of Open Ring type DGS Resonator)

  • 문승민;김기래
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권10호
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    • pp.1175-1180
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    • 2014
  • 본 논문에서는 발진기의 위상잡음을 개선하고 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)에 적용 가능하도록 설계된 분리된 링형 DGS(Defected Ground Structure)공진기를 제안한다. 이것은 평면형 공진기로서 소형화 설계가 용이하고 상대적으로 높은 Q 값을 갖는다. 공진기를 이용하여 초고주파 발진기를 설계할 때 공진기의 등가 파라미터를 모델링하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 발진기의 설계에 필요한 공진기의 등가회로 파라미터를 공진기의 측정된 특성 값으로부터 수식적으로 계산하는 방법을 나타내었다. 방법을 검증하기 위해 공진주파수가 5.8 GHz인 링형 DGS 공진기를 제작하여 특성을 측정하고 등가 파라미터를 계산하였고, 이 결과를 ADS 도구를 이용하여 시뮬레이션한 결과와 비교하여 일치함을 보였다.

$\lambda$/4 Hairpin 공진기를 이용한 2.4 GHz 대역 LTCC 대역통과 필터의 설계 (The Design of 2.4 GHz Band LTCC Bandpass Filter using $\lambda$/4 Hairpin Resonators)

  • 성규제
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.7-11
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    • 2004
  • 본 논문에서는 $\lambda$/4 헤어핀 공진기를 2.4 GHz 대역의 LTCC(Low Temperature Co-fire Ceramic) 대역통과 필터의 설계에 적용하였다. $\lambda$/4 헤어핀 공진기는 전송선로의 폭을 일정하게 유지한 상태로 특성임피던스를 변화시킬 수 있어, 등가적으로 SIR(Stepped Impedance Resonator)로 동작한다. $\lambda$/4 헤어핀 공진기는 평행결합 선로와 전송선로 부분으로 구성된다. 따라서 공진기의 두 부분의 특성임피던스는 서로 다른 값을 갖는다. 또한 공진기 사이의 결합량을 조절하기 위하여 사용하는 부가적인 결합 패턴은 결합위치에 따라 결합량을 다르게 할 수 있다. 평행 결합선로의 결합 구조와 부가적인 결합 패턴을 모두 고려한 대역통과 필터를 설계하기 위해서 두 결합구조의 등가회로를 하나의 인버터로 통합하는 과정을 제시하였다. 2.4GHz 대역에서 150 MHz 대역폭의 대역통과 필터를 적층 구조로 설계하여 설계 결과와 잘 일치하는 특성을 얻었다.

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SIW 구조를 이용한 저 위상잡음 전압 제어 평판형 복합공진기 발진기 설계 (Design of a Low Phase Noise Voltage Tuned Planar Composite Resonator Oscillator Using SIW Structure)

  • 이동현;손범익;염경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.515-525
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    • 2014
  • 본 논문에서는 저 위상잡음을 갖는 전압 제어 평판형 복합공진기 발진기(Vt-PCRO: Voltage-tuned Planar Composite Resonator Oscillator)를 설계, 제작하였다. 설계된 발진기는 공진기, 2개의 위상천이기, 증폭기로 구성된다. 공진기는 dual mode SIW(Substrate Integrated Waveguide) 공진기를 이용하여 구성하였으며, 약 40 nsec의 높은 군지연을 갖도록 하였다. 2개의 위상천이기 중(PS1, PS2: Phase Shifter 1 및 Phase Shifter 2) PS1은 $360^{\circ}$의 위상천이량을 가지며, 제작된 발진기의 전송선로 길이에 관계없이 개루프 이득(open loop gain) 발진조건을 만족하도록 한다. PS2는 약 $70^{\circ}$의 위상천이량을 가지며 발진 주파수 조정용으로 사용된다. 증폭기는 제작 시 발생한 큰 삽입손실의 문제를 보완하기 위해 2단으로 구성하였다. 개루프 이득 측정을 통해 발진 조건을 만족하는 PS1의 전압을 측정한 뒤, 폐루프로 구성하여 발진기를 구현하였다. 발진기 측정 결과, 5.345 GHz의 발진 주파수에서, 위상 잡음은 100 kHz offset 주파수에서 -130.5 dBc/Hz를 얻었다. 이때 출력 전력은 약 3.5 dBm, 전기적 주파수 조정 범위는 0~10 V의 조정 전압에서 약 4.2 MHz를 보였다.

10 Gbps SDH 광전송시스템을 위한 클럭보상/데이타 재생회로용 전압제어 hair-pin 공진 발진기의 설계 (A design of voltage controlled hair-pin resonator oscillator for the use of clock precovery/data regeneration circuit in 10 Gbps SDH fiber optic systems)

  • 연영호;이수열;이주열;유태완;박문수;홍의석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.1304-1316
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    • 1996
  • In this paper, A VCO(Voltage Controlled Oscillator) in use of clock recovery/data regeneration circuit for 10 Gbps fiber optic receivers was developed. The improved hair-pin resonator with a parallel coupled lines, which has been applied to microstrip filters, was used as a resonance part. As a frequcncy tuning device by substituting 3-terminalMESFET vaaractor for varactor diode, an MMIC manufacturing process will be simplified. Since a hair-pin resonator is planar type compared to the dielectric resonator and has a relatively flat reactance verus frequency, it will be favorable to apply a hair-pin resonator to an MMIC, in addition wideband frequency tuning range is able to be obtained.

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Wireless RF Sensor Structure for Non-Contact Vital Sign Monitoring

  • Kim, Sang-Gyu;Yun, Gi-Ho;Yook, Jong-Gwan
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제12권1호
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    • pp.37-44
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    • 2012
  • This paper describes a compact and novel wireless vital sign sensor at 2.4 GHz that can detect heartbeat and respiration signals. The oscillator circuit incorporates a planar resonator, which functions as a series feedback element as well as a near-field radiator. The periodic movement of a human body during aerobic exercise could cause an input impedance variation of the radiator within near-field range. This variation results in a corresponding change in the oscillation frequency and this change has been utilized for the sensing of human vital signs. In addition, a surface acoustic wave (SAW) filter and power detector have been used to increase the system sensitivity and to transform the frequency variation into a voltage waveform. The experimental results show that the proposed sensor placed 20 mm away from a human body can detect the vital signs very accurately.

복소 매칭을 이용한 Open Loop Resonator 다이플렉서 (Open loop resonator diplexer applying conjugate matching)

  • 백현;한형석;김형석
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.425-428
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    • 2008
  • A new type of cross-coupled planar microwave filter using coupled microstrip square open-loop resonators diplexer pro-posed. A method for the rigorous calculation of the coupling coefficients of basic four pole electric and magnetic coupling structures encountered. Simple empirical models are derived for estimation of the coupling coefficients. Experiments are performed to verify the theory. And a method for diplexer matching is conjugate matching that has characteristic better than open matching method.

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소형화된 헤어핀 공진기를 이용한 X-대역 발진기의 설계 및 구현 (Design and Implementation of X-Band Oscillator Using Compact Hairpin Resonator)

  • 김기래
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권10호
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    • pp.1131-1137
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    • 2014
  • 본 논문에서는 X-대역 레이더 시스템의 국부 발진기용으로 사용가능한 발진기를 소형화된 헤어핀 공진기를 이용하여 설계한다. 제안하는 헤어핀 공진기는 기존의 헤어핀 구조에서 선로 끝단에 커패시턴스를 증가시켜 소형화하였다. 이 구조는 기존 구조에 비해 크기를 40% 정도로 소형화할 수 있고 위상잡음 특성도 개선하였다. 제안한 헤어핀 공진기를 이용한 발진기는 측정결과 발진주파수는 9.05 GHz, 출력전력이 2.47 dBm, 위상잡음 특성이 -101.4 dBc/Hz이었다. 본 논문에서 제작된 발진기는 소형화 설계가 가능하고 평면형 구조이므로 MMIC 설계에 유리한 장점이 있다.

결합 메타물질 공진기를 이용한 소형화된 평면구조 대역통과여파기 (Miniatured Planar Bandpass Filter Using the Coupled Metamaterial Resonators)

  • 사당요;박영배;김기래
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.371-374
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    • 2010
  • In this article, new microstrip slow-wave bandpass filters using open loop resonator loaded with inter-digital capacitive fingers is proposed. The filter features not only compact in size, but also exhibits spurious stop-band rejection. Filters of this type with elliptic function and Chebyshev response are demonstrated. There is good agreement between experimental and full-wave electromagnetic (EM) simulation results.

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Oscillator Design and Fabrication using a Miniatured Hairpin Resonator

  • Kim, Jang-Gu;Han, Sok-Kyun;Park, Hyung-Ha
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.293-297
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    • 2004
  • In this papers, an S-band oscillator of the low phase noise property using a miniaturized micro-strip hairpin shaped ring resonator is presented The substrate has a dielectric constant $\epsilon_\gamma$=3.5, a thickness h=0.508 mm, and loss tangent $tan\delta$=0.002. A designed and fabricated oscillator shows low phase noise performance of 99. 71 dBc/Hz at 100 KHz offset frequency and of output power 19.584 dBm at center frequency 2.450 GHz. This circuit was fabricated with hybrid technique, but can be fully compatible with the MMIC due to its entirely planar structure.

Analysis of Wireless Power Transfer Using Metamaterial Slabs Made of Ring Resonators at 13.56MHz

  • Oh, TaekKyu;Lee, Bomson
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권4호
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    • pp.259-262
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    • 2013
  • This paper analyzes the effects of metamaterial slabs with negative permeability when applied to a two-loop wireless power transmission (WPT) system, both in theory and electromagnetic (EM) simulations. The analysis of magnetic flux focusing provided here assumes quasi-magnetostatics or magnetostatics. The slab structures with negative permeability have been realized using the periodically arrayed ring resonators (RRs) at 13.36MHz. Some examples with ideal lossless slabs of -1, -2, and -3 showed a great enhancement of WPT efficiencies when compared with the free space cases. However, practical lossy slabs made of planar copper RRs did not show significant enhancement of WPT efficiencies due to the relatively high losses in the ring resonator (or in the slab consisting of RRs) near the resonant frequency.