• 제목/요약/키워드: SIW Resonator

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평면회로 기법에 의한 SIW Cavity 공진기를 이용한 X-밴드 발진기 (X-Band Oscillator Using SIW Cavity Resonator Based on Planar Circuit Technique)

  • 이현욱;이일우;남희;이종철
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.68-74
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    • 2008
  • SIW (Substrate Integrated Waveguide) cavity 공진기의 구조는 유전체기판에 다수의 via-hole 을 이용함으로써 나타낼 수 있으며, rectangular waveguide 와 유사한 특성을 갖는다. 그리고 $50-{\Omega}$ 마이크로스트립라인과 SIW cavity 공진기 중앙간의 결합구조를 통하여 대역저지 특성이 나타나도록 하였다. 이러한 특성을 갖는 SIW cavity 공진기를 이용하여 X-band(9.45 GHz) 발진기를 제작하였고, 위상잡음은 100kHz offset에서 -98.1 dBc/Hz 로 측정되었다. SIW cavity 공진기는 높은 QL 값을 갖고, 2차원 구조이기 때문에 저비용에 우수한 위상잡음 특성을 갖는 발진기 설계에 응용할 수 있다.

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기판 집적형 도파관(SIW)과 Complementary Split Ring Resonator(CSRR)로 구현한 저위상 잡음 발진기 설계 (Low-Phase Noise Oscillator Using Substrate Integrated Waveguide and Complementary Split Ring Resonator)

  • 박우영;임성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.468-474
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    • 2012
  • 본 논문은 기판 직접형 도파관(SIW)에 complementary split ring resonator(CSRR)이 탑재된 저위상 잡음 발진기를 제안한다. SIW 캐비티의 unloaded Q-factor는 CSRR을 삽입하여 높아졌고, 그 값은 1960을 나타내고 있다. 높은 Q-factor를 나타내는 SIW 캐비티 공진기에 대한 이론적인 분석과 설계 과정이 제시되어 있으며, 설계된 회로가 11.3 dBm의 출력 파워와 1-MHz 오프셋에서 -127.9 dBc/Hz의 위상 잡음을 갖는 9.3 GHz의 신호를 발생시킴을 실험적으로 보여주고 있다.

높은 Q 값을 갖는 기판 집적형 도파관(SIW) 공진기 (High-Q Resonator with Substrate Integrated Waveguide(SIW) Structure)

  • 윤태순;남희;이종철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.324-329
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    • 2006
  • 본 논문에서는 위성 통신 대역에서 사용할 수 있는 기판 집적형 도파관(SIW: Substrate Integrated Waveguide) 공진기에 관하여 논의된다. 기판 집적형 도파관은 기판에 비아 홀을 삽입하여 근사적으로 도파관을 구현한 것으로써 다른 회로와 집적화 시킬 수 있다는 장점을 지닌다. 측정을 위해 설계된 back-to-back 트랜지션은 18 GHz 에서 0.4 dB의 삽입 손실을 갖는다. 또한, 측정된 기판 집적형 도파관을 이용한 공진기의 Q 값은 back-to-back 트랜지션을 포함하였을 때 222를 나타낸다. 이러한 높은 Q 값을 갖는 기판 집적형 도파관을 이용한 공진기는 필터, 발진기, 전압 제어 발진기 등에 이용될 수 있다.

상보적 분할 링 공진기를 이용한 전기적으로 작은 1/8 모드 기판 집적형 도파관 안테나 (Electrically Small Eighth-Mode Substrate-Integrated Waveguide(EMSIW) Antenna Loading Complementary Split Ring Resonator(CSRR))

  • 강현성;;임성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.686-693
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    • 2013
  • 본 논문은 기판 집적형 도파관(SIW: Substrate Integrated Waveguide)와 상보적 분할링 공진기(CSRR: Complementary Split Ring Resonator)를 기반으로 한 전기적으로 작은 안테나를 제안한다. 안테나의 전기적 크기는 CSRR과 기존 SIW의 1/8크기인 Eighth-Mode Substrate Integrated Waveguide(EMSIW)를 적용하여 줄일 수 있었다. EMSIW는 기존의 SIW와 비교하였을 때 공진 주파수는 유지하면서 단지 12.5 %의 크기를 차지한다. 또한, EMSIW 안에 CSRR을 회전함으로써 안테나의 방사 특성을 유지하면서 공진 주파수를 바꿀 수 있었다. CSRR을 $0^{\circ}$부터 $360^{\circ}$까지 회전시켜 공진 주파수를 4.74 GHz에서 5.07 GHz까지 변화를 줄 수 있었다. 단향성 방사 패턴이 발생하며, 그 최대 이득은 4.5 dBi에서 5.92 dBi로 관측되었다.

Spurious Suppressed Substrate Integrated Waveguide Bandpass Filter Using Stepped-Impedance Resonator

  • Lee, Il-Woo;Nam, Hee;Yun, Tae-Soon;Lee, Jong-Chul
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권1호
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    • pp.1-5
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    • 2010
  • A spurious suppressed bandpass filter is proposed and discussed using the stepped impedance resonator(SIR) on a substrate-integrated waveguide(SIW) structure with a double-layer substrate. The second resonance of the fundamental $TE_{10}$ mode can be controlled by adjusting the electrical length and impedance ratio of each SIR. The spurious suppressed SIW bandpass filter shows the measurement results of the insertion loss of 3.98 dB and return loss of less than 11.58 dB at the center frequency of 12 GHz. Also, the second spurious frequency is improved to about $1.5f_0$ compared with $1.33f_0$.

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.

An Eight-Way Radial Switch Based on SIW Power Divider

  • Lee, Dong-Mook;An, Yong-Jun;Yook, Jong-Gwan
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제12권3호
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    • pp.216-222
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    • 2012
  • This paper presents a single-pole eight-throw switch, based on an eight-way power divider, using substrate integrate waveguide(SIW) technology. Eight sectorial-lines are formed by inserting radial slot-lines on the top plate of SIW power divider. Each sectorial-line can be controlled independently with high level of isolation. The switching is accomplished by altering the capacitance of the varactor on the line, which causes different input impedances to be seen at a central probe to each sectorial line. The proposed structure works as a switching circuit and an eight-way power divider depending on the bias condition. The change in resonant frequency and input impedance are estimated by adapting a tapered transmission line model. The detailed design, fabrication, and measurement are discussed.

이중 대역 주파수 가변 1/8차 소형 기판집적형 도파관 안테나 (Dual-Band Frequency Reconfigurable Small Eighth-Mode Substrate-Integrated Waveguide Antenna)

  • 강현성;임성준
    • 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.

40 GHz Vertical Transition with a Dual-Mode Cavity for a Low-Temperature Co-fired Ceramic Transceiver Module

  • Byun, Woo-Jin;Kim, Bong-Su;Kim, Kwang-Seon;Eun, Ki-Chan;Song, Myung-Sun;Kulke, Reinhard;Kersten, Olaf;Mollenbeck, Gregor;Rittweger, Matthias
    • ETRI Journal
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    • 제32권2호
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    • pp.195-203
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    • 2010
  • A new vertical transition between a substrate integrated waveguide in a low-temperature co-fired ceramic substrate and an air-filled standard waveguide is proposed in this paper. A rectangular cavity resonator with closely spaced metallic vias is designed to connect the substrate integrated waveguide to the standard air-filled waveguide. Physical characteristics of an air-filled WR-22 to WR-22 transition are compared with those of the proposed transition. Simulation and experiment demonstrate that the proposed transition shows a -1.3 dB insertion loss and 6.2 GHz bandwidth with a 10 dB return loss for the back-to-back module. A 40 GHz low-temperature co-fired ceramic module with the proposed vertical transition is also implemented. The implemented module is very compact, measuring 57 mm ${\times}$ 28 mm ${\times}$ 3.3 mm.