• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.21-26
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• 2024

본 논문에서는 W-밴드 12-way radial 전력 결합기 설계 및 제작 방법을 제안하였다. 제안한 구조는 TE₁₀ 모드에서 TEM 모드로 변환기를 이용하였으며, 2단 구조의 임피던스 변환기로 구현하였다. 제안한 전력 결합기의 핀 구조는 하우징에 접합되어 진동 및 충격의 환경에서 영향이 없도록 하였다. 제안한 W-밴드 전력결합기의 특성은 88 ~ 98 GHz 대역에서 삽입손실 0.7 dB 이하 및 13 dB 이상의 반사손실을 가짐을 확인하였다. 채널간 격리도는 82 ~ 100 GHz 대역에서 최소 7.5 dB 이상 가지며 위상차는 88 ~ 96 GHz 대역에서 10도 이하의 편차를 가짐을 확인하였다. 제안한 전력 결합기를 이용하여 높은 출력 및 안정적인 환경조건을 요구하는 초소형 레이다 및 다양한 응용 분야에 적용이 가능하리라 판단된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.335-342
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• 2012

저항성 격막을 이용하여 높은 격리도 특성의 Ka-대역 WR-28 도파관 전력합성기를 설계 및 제작하였다. 개발된 도파관 전력합성기는 E-plane T-junction에 슬릿을 만들어 TaN 박막 공정으로 제작된 저항성 격막을 도파관에 결합한 구조이다. 제작된 도파관 전력합성기는 -20 dB 이하의 입출력 임피던스 정합 특성을 보였으며, 0.1 dB 이하의 삽입 손실 특성을 보였다. 또한, 격리도 특성은 거의 전 대역에서 20 dB 이상의 값을 보였으며, 37 GHz 이하에서는 25 dB 이상의 특성을 보여주었다. 입력 포트 상호간의 크기 및 위상 불균형은 각각 0.1 dB와 2.5도 이하의 우수한 특성이 측정되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.19-26
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• 2021

본 논문에서는 고출력 저손실의 도파관 공간결합 구조를 제안하였다. 제안하는 공간결합구조는 각 포트의 중심에서 원형 도파관을 통해 결합하는 방식으로 구현 하였다. 특히 도파관의 모드 중 전송 선로 손실이 가장 적은 TE01모드를 이용하여 저 손실을 구현하고, 새로운 모드 변환 방식을 적용하여 소형화를 이루었다. 또한 전계 분석을 통해 새로운 모드 변환 구조의 절연 파괴 전압을 계산하여 고출력에 적합함을 확인하였다. 최종 8-way 도파관 공간 결합기를 설계, 제작하여 삽입 손실은 0.4dB 이하 결합효율 97% 이상의 결과를 얻어 평면 결합 방식 대비 전기적 성능이 매우 우수함을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.425-432
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• 2014

산악지형이 많은 한국 실정에서 국지적으로 발생하는 기상자료를 제공하기 위하여 진공관식 레이더 보다는 반도체를 이용한 소형의 X-band 기상레이더의 필요성이 요구되고 있다. 기상레이더의 이중 편파방식에 사용되는 반도체형 전력증폭기(SSPA)는 다수의 소출력 전력소자를 병렬로 결합함으로써 원하는 고출력을 얻을 수 있다. 이와 같이 고출력 전력증폭기에 적용되는 전력결합기는 경로손실, 고주파수, 고출력에 따른 안정저항의 문제, 열방출 특성을 해결하기 위하여 본 논문에서는 변형된 Gysel 전력결합기를 적용한 결과 격리도(isolation)의 우수성을 제시하였으며, 최대출력 54dBm, 25%의 효율을 갖는 기상레이더용 X-band 250W 급 반도체형 전력증폭기를 설계하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권5호
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• pp.79-86
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• 2011

본 논문에서는 S-대역에서 동작하는 동축선로 도파관 형태의 공간 결합기 구조를 제안하였다. 제안된 결합기는 동축 선로 도파관, 임피던스 변환기, 핀라인-마이크로스트립 변환기로 구성되어 있다. 동축선로 도파관은 구형 도파관과는 달리 균일한 전자기장 분포를 얻을 수가 있기 때문에 전력을 균일하게 공급할 수 있는 장점을 가진다. 핀라인-마이크로스트립 변환기는 Antipodal 안테나를 이용하여 설계 하였으며, 소반사(small reflection) 이론을 적용하여 낮은 반사계수를 얻었다. Back-to-back으로 연결된 공간 결합기를 측정한 결과 최대 95%의 결합 효율을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.613-624
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• 2002

본 논문에서는 Push-Push FET유전체 공진기 발진기를 20 GHz에서 설계, 제작하고 출력단에 각각 Wilkinson 전력결합기와 T 접합 전력결합기를 사용하였을 때의 각 결합기의 반사손실과 격리도 특성에 따른 발진기의 출력특성을 조사하여 이들 특성이 출력과 위상잡음 특성에 각각 영향을 주는 것을 설명한다. 기본 주파수 10 GHz를 억제하고 제 2고조파 주파수를 이용하는 20 GHz Push-Push발진기는 T $E_{01}$$\delta$/모드의 유전체 공진기와 GaAs MESFET를 높이 H = 20 mil($\varepsilon_{{\gamma}}$/=2.52) 테프론 기판 위에 장착하는 구조로 설계하고 제작하였다. 기본주파수에서 T-접합 전력결합기는 반사손실 -12 dB, 격리도 -3.7 dB 이었고, Wilkinson 전력결합기는 반사손실 -14 dB, 격리도 -11 dB 이었다. 그리고 제 2 고조파 주파수에서 T-접합 전력결합기는 반사손실 -10 dB, 격리도 -7.5 dB 이었고, Wilkinson 전력 결합기 는 반사손실 -23 dB, 격리도 -22 dB를 보였다. 결과적으로 반사손실과 격리도 특성이 좋은 Wilkinson 전력 결합기를 출력 단으로 이용한 Push-Push 발진기 가 출력전력레벨면이나 위상잡음특성면에서 T-접합 전력결합기를 이용한 발진기보다 우수한 특성을 보이는 것을 확인하였다.발진기보다 우수한 특성을 보이는 것을 확인하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권1호
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• pp.22-26
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• 2019

A compact red-green-blue beam combiner (multiplexer) based on two-mode interference (TMI) is proposed and its feasibility is shown through three-dimensional beam propagation simulation. The first stage TMI beam combiner makes red (637 nm) and blue (446 nm) beams combined toward one output port and the second stage one combines red, blue, and green (532 nm) beams. The power transmission to the output port from the red, green, and blue input ports are 0.96, 0.99, and 0.98, respectively. When the wavelength deviation is 10 nm, the transmission is maintained to be larger than 0.9. The size of the combiner is as tiny as $0.02{\times}3.8mm^2$.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권5호
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• pp.525-528
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• 2017

High-energy, high-power, quasi-continuous wave (QCW) operation of double-clad Yb fiber lasers incorporating an incoherent signal combiner is reported. We constructed four efficient, high-power Yb fiber lasers, each of which produced rectangular pulses at 1080 nm with a pulse energy greater than 15 J, and a pulse duration of 10 ms at a repetition rate of 10 Hz, corresponding to an average power of over 150 W and a peak power of over 1.5 kW for ~200 W of incident pump power at 915 nm. These laser outputs were combined by a homemade incoherent fiber signal combiner with low loss, yielding a maximum peak power of ~6.0 kW in a beam with $M^2{\approx}12.5$. The detailed laser characteristics and prospects for further power scaling in QCW operation are discussed.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.299-304
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• 2020

본 논문은 평면형 구조를 갖는 원형 부채꼴 모양의 전력 분배기-결합기 설계에 대한 것이다. 이 구조는 직렬형으로 구성할 수 있으며 원형 부채꼴 모양으로 인하여 간단한 회로 구성과 출력의 크기와 위상 발란스 특성을 개선할 수 있으며, 이것은 단순한 입력 정합회로를 갖고 있으며 출력 포트 사이에 RC 병렬 회로를 삽입하여 출력의 반사계수와 고립도를 개선하였다. 설계된 분배기와 결합기는 구조적으로 부채꼴 모양의 대칭적으로 설계되었기 때문에 출력 포트를 2개 또는 4개로 구성하였을 때 출력 사이의 크기 발란스 ± 0.1 dB 와 위상 발란스 ± 1o를 갖는 우수한 특성을 갖고 있다. 이러한 전기적 특성을 확인하기 위해서 동작주파수 2 GHz에서 제작된 평면형 전력 분배기-결합기는 시뮬레이션과 특성이 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.35-42
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• 2021

초고주파 대역에서 TWTA(Traveling Wave Tube Amplifier)를 대체하기 위한 증폭기 연구가 활발히 이루어지고 있다. 반도체형 소자를 결합하여 높은 출력을 얻는 SSPA(Solid State Power Amplifier)의 경우 상대적으로 낮은 단일 소자의 출력으로 요구 출력을 충족하기 위해서는 저손실, 고효율의 결합 기술이 필요하다. 본 논문을 통해 8-way 도파관 결합기를 설계, 제작하여 20dB 이상의 반사 손실과 85% 이상의 결합 효율을 확인하였다. 전계 분석을 통해 결합기 내부의 임계 전력을 계산하여 안정적인 Power Rating을 확보하였고 전력 모니터링을 위한 커플러를 내장하여 소형화 및 경량화를 이루었다.