• 전기전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.116-120
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• 2012

본 논문에서는 밀리미터파 응용에 사용 가능한 우수한 성능의 50 nm InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic HEMT를 구현하였다. 게이트 길이가 50 nm이며 단위 게이트 폭이 30 ${\mu}m$인 2개의 게이트를 가지고 있는 MHEMT의 측정결과, 740 mA/mm의 드레인 포화 전류밀도와 1.02 S/mm의 상호전달 전도도를 얻었으며 전류이득차단주파수와 최대공진주파수는 각각 430 GHz와 406 GHz의 특성을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권12호
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• pp.7-12
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• 2004

본 논문에서는 0.1 $\mum$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT (High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 DC~45 GHz 대역의 광대역 MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) 분산 증폭기를 설계 및 제작하였다. MIMIC 증폭기의 제작을 위해 Metamorphic HEMT(MHEMT)를 설계 및 제작하였으며, 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도 442 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(Gm)는 409 mS/mm를 얻었다. RF 특성으로 fT는 140 GHz fmax는 447 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 광대역 MIMIC 분산 증폭기의 설계를 위해 MHEMT의 소신호 모델과 CPW 라이브러리를 구축하였으며, 이를 이용하여 MIMIC 분산 증폭기를 설계하였다. 설계된 분산 증폭기는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용하여 제작하였으며, MIMIC 분산 증폭기의 측정결과, DC ~ 45 GHz대역에서 6 dB 이상의 S21 이득을 얻었으며, 입력반사 계수는 45 GHz에서 -10 dB, 출력반사계수는 -7 dB의 특성을 나타내었다. 제작된 분산 증폭기의 칩 크기는 2.0 mm$\times$l.2 mm다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권11호
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• pp.89-94
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• 2011

본 논문에서는 밀리미터파 Tuner system을 이용하여 밀리미터파 탐색기에 적용 가능한 W-band MMIC 저잡음 증폭기를 구현하였다. 저잡음 증폭기를 위해 구현된 MHEMT의 측정결과 692mA/mm의 드레인 전류 밀도, 726mS/mm의 최대전달컨덕턴스를 얻었으며, RF 특성으로 전류이득차단주파수는 195GHz, 최대공진주파수는 305GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 제작된 W-band 저잡음 증폭기의 측정결과 94GHz에서 7.42dB의 우수한 S21 이득 특성을 얻었으며, 잡음 지수의 측정결과 94.2GHz에서 2.8dB의 잡음 특성을 얻었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.21-24
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• 2017

밀리미터파 영상시스템은 위험한 은닉 물체를 탐지하는 분야에 활용되고 있다. 능동형 시스템은 외부 RF 신호원이 필요하지만 수동형은 인체와 물체의 온도차에 의한 흑체복사 성질을 이용하므로 실내외에서 사용이 가능하다. 그러나 일반적으로 수동형 밀리미터파 영상은 온도분해능과 신호레벨이 낮고 잡음의 영향이 크다. 본 논문에서 은닉 물체까지의 거리 추정을 위한 수동형 스테레오 3mm 밀리미터파 영상에 관한 연구를 수행한다. 수평, 수직 편광 밀리미터파 영상시스템에서 획득한 두 쌍의 스테레오 영상을 이용하여 은닉물체를 k-means 클러스터링 알고리즘으로 몸체영역과 분할하고 물체의 중심 위치를 이용하여 거리를 추정한다. 실험에서 성공적으로 거리를 추정할 수 있음을 확인한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.25-33
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• 2007

본 논문에서는 높은 격리특성과 광대역 특성을 갖고 IF 발룬을 필요로 하지 않는 94 GHz MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) single balanced cascode 믹서를 설계 및 제작하였다. 또한 믹서의 높은 격리특성과 광대역 특성을 위한 94 GHz 대역의 3 dB tandem 커플러를 설계 및 제작하였다. MIMIC single balanced cascode 믹서는 $0.1{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT(High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 설계 및 제작되었다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도 665 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(Gm)는 691 mS/mm를 얻었으며, RF 특성으로 $f_T$는 189 GHz, $f_{max}$는 334 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 94 GHz MIMIC 믹서의 개발을 위해 MHEMT의 비선형 모델과 CPW 라이브러리를 구축하였으며, 이를 이용하여 MIMIC 믹서를 설계하였다. 설계된 믹서는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용해 제작되었다. 94 GHz MIMIC single balanced cascode 믹서의 측정결과 변환손실 특성은 LO 신호의 크기가 10.9 dBm 일 때 94 GHz에서 9.8 dB의 양호한 특성을 나타내었다. 제작된 믹서의 LO-RF 격리도는 94 GHz에서 29.5 dB 그리고 100 GHz에서 39.5 dB의 측정 결과를 얻었다. 또한 제작된 믹서는 외부의 IF 발룬을 필요하지 않아 소형화가 가능하다. 본 논문에서 설계 및 제작된 94 GHz MIMIC single balanced cascode믹서는 기존의 balanced 믹서와 비교하여 높은 격리 특성을 나타내었다.

• 센서학회지
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• 제25권1호
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• pp.46-50
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• 2016

During KSTAR plasma experiments, torsional $Alfv\acute{e}n$ waves in the frequency of few GHz or below were detected. To understand this plasma waves during the crash of MHD instabilities, an RF spectrometer has been developed for detection of the radiated RF signals in the KSTAR Tokamak. It has the capability of broadband RF spectral measurement (50 ~ 400 MHz). To detect the broadband RF signals which are radiated from the KSTAR systems, a broadband antenna is the key feature of the RF spectrometer. In this paper, a broadband bowtie antenna for detection of $Alfv\acute{e}n$-waves in the KSTAR Tokamak is presented. Planar-type bowtie antenna is designed and fabricated on an FR4 substrate with thickness of 1.6 mm. The antenna consists of bowtie shaped balanced radiators and broadband planar balun. The antenna is designed to have an input impedance of 50 Ohm, and a taper-shaped balun is adopted for field and impedance matching between 50 Ohm transmission line to 110 Ohm feeding network of balanced radiators. The implemented antenna provides around -3 to 3 dBi of gain for the whole frequency band. The VSWR of the bowtie antenna is less than 12:1 over the frequency bandwidth of 50 to 2000 MHz.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권6호
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• pp.383-389
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• 2001

본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 응용 가능한 AIGaAs/InGaAs PHEMT를 제작하고 특성을 분석하였다. 제작에 사용된 PHEMT 웨이퍼는 ATLAS 시뮬레이터를 이용하여 DC 및 RF 특성을 최적화 하였다. 게이트 길이가 0.35 ㎛이고 서로 다른 게이트 폭과 게이트 핑거 수를 갖는 PHEMT를 전자빔 노광장치를 이용하여 제작하였다. 제작된 소자의 게이트 길이와 핑거수에 따른 RF 특성변화를 측정 분석하였다. 게이트 핑거 수가 2개인 PHEMT의 DC 특성으로 1.2 V의 무릎 전압, -1.5 V의 핀치-오프 전압, 275 ㎃/㎜의 드레인 전류 밀도 및 260.17 ㎳/㎜의 최대 전달컨덕턴스를 얻었다. 또한 RF 특성으로 35 ㎓에서 3.6 ㏈의 S/sub 21/ 이득, 11.15 ㏈의 MAG와 약 45 ㎓의 전류 이득 차단 주파수 그리고 약 100 ㎓의 최대 공진주파수를 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권8호
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• pp.580-587
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• 2003

본 논문에서는 진행파형 전계흡수 변조기 (TW-EAM: traveling-wave electroabsorption modulator)의 선형성을 분석하기 위한 새로운 모델을 제시한다. TW-EAM은 소자의 길이, 마이크로파 손실 (microwave loss, ML), 그리고 임피던스 부정합에 의한 내부반사(internal reflection, IR) 등이 소자의 선형성에 영향을 미친다. 소자의 길이의 증가는 혼변조 왜곡 (intermodulation distortion, IMD)이 최소가 되는 전원전압의 크기를 감소시킨다. ML의 증가는 3차 혼변조 왜곡 (third-order IMD, IMD3)의 감소와 동시에 출력신호의 전력도 감소시킨다. IR은 입력주파수의 파장과 소자의 길이에 따라 각기 다른 IMD 특성을 나타낸다. ML 또는 IR에 의한 SFDR (spurious-free dynamic-range)의 변화는 거의 없었으며, TW-EAM의 IR을 이용하면 ML에 의한 신호 전력의 감쇄를 보상해 줄 수 있음도 알 수 있었다. 결과적으로 50 GHz 대역의 RF-광통신용 TW-EAM은 길이가 0.8 mm이고 출력단의 임피던스 부정합을 이용하면서 최소의 손실을 가지는 구조가 적당함을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.818-823
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• 2016

밀리미터파(Millimeter wave) 통신 시스템은 밀리미터파 주파수 대역의 넓은 가용 주파수 자원을 이용해 높은 전송 용량을 제공할 수 있다. 밀리미터파 기반 시스템의 전송선 왜곡 허용치(link margin)를 확보하기 위해 최근 아날로그/디지털 빔포밍(beamforming)을 결합한 하이브리드(hybrid) 빔포밍 기술이 주목받고 있다. 본 논문에서는 무선 주파수 대역의 하드웨어 복잡도와 전력 소비를 절감하기 위해 이산푸리에변환(discrete Fourier transform) 기반 고정형 아날로그 빔포밍 장치를 포함하는 상향링크 하이브리드 빔포밍 시스템 구조를 소개하고, 사용자간 간섭을 제거하기 위해 기저대역 제로-포싱 (zero-forcing) 다중안테나 수신기 구조를 제시한다. 또한 고려하는 시스템의 전송 용량을 개선하기 위해 각 사용자들의 유효 채널이 서로 직교에 가깝도록 빔을 선택하는 알고리즘을 제안한다. 그리고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안하는 방법의 성능 개선 효과를 확인한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제31권8호
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• pp.970-974
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• 2007

A mixer is a key component in the wireless communication systems. In this paper, we design a mixer which is used in a frequency modulated continuous wave(FMCW) radar system. The frequency sweep range of the radar is from 10 GHz to 11 GHz. The transmitted and received signals of the FMCW radar are applied to LO and RF ports of the mixer, respectively, but the frequency difference between the two signals, which is called "a beat frequency" is under a few KHz and depending on the distance to target. Thus the isolation between the LO and RF ports is very important factor to design this mixer. In this paper we propose a single balanced resistive mixer using GaAs MESFET for this application. We first design a single-ended type resistive mixer using a simulation tool, then design a balanced type to increase the LO-to-RF isolation of the mixer. We fabricated the mixer on the substrate of dielectric constant 10 and thickness 0.635 mm. The measured results show that the isolation and conversion loss of the mixer over the frequency band is 20dB and 10.5dB, respectively. The LO input power for operating the proposed mixer is +3dBm, which is lower than a general conventional mixer's LO power. The 1 dB compression point is 6dBm.