• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권1호
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• pp.143-148
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• 2006

본 논문에서는 이중대역 무선랜 응용을 위한 SPDT(single-pole double-throw) 스위치를 설계 및 제작하였다. 높은 격리도와 송신단의 선형성을 개선하기 위해 적층-게이트(stacked-gate)를 이용하는 비대칭구조를 제안하였다. 제안한 SPDT 스위치의 트랜지스터의 게이트-폭과 제어전압 그리고 적층-게이트의 개수는 모의실험을 통해 최적의 값으로 설계되었고, 500mS/mm의 Gmmax와 150GHz의 fmax를 갖는 $0.25{\mu}m$ GaAs pHEMT 공정을 이용하여 제작하였다. 설계된 스위치는 $DC\~6GHz$ 대역에서 0.9dB 이하의 삽입손실과 송신시 40dB 이상의 격리도와 수신시 25dB 이상의 격리도를 나타내었고, -3/0V 제어전압으로 23dBm의 입력 PldB 를 보였다. 제작된 SPDT 스위치는 $1.8mm{\times}1.8mm$의 면적을 갖는다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권6호
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• pp.223-229
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• 2023

본 논문에서는 3.6 ~ 4.0 GHz 대역의 6단의 방사형 스터브 공진기를 갖는 SPDT(Single Pole Double Throw) 스위치를 제안한다. SPDT 스위치는 무선통신회로 설계 툴인ADS(Advanced Design Software) 시뮬레이션을 통해 pcb 기판 위에 제작되었다. SPDT 스위치 측정결과, 격리도는 평균 90 dB, 삽입 손실은 1.5 dB 정도인 것으로 나타났다. 본 논문에서 제안한 스위치는 현재 연구되어 있거나 상용화 되어 있는 비슷한 구조의 스위치들보다 해당 주파수 대역에서 평균 20dB 이상의 고격리도를 나타내고 있다. 제안된 SPDT 스위치는 WiMAX, LTE/5G, WiFi 및 HyperLAN과 같은 다중 대역 RF front-end 시스템에 적용 가능하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.1003-1009
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• 2005

본 논문에서는 결함접지구조(Defected Ground Structure: DGS)의 전파 지연 특성을 이용하여 소형으로 구현한 휴대 인터넷용 고전력 Single Pole Double Throw(SPDT) 스위치의 특성이 제공되며 1/4 파장 전송선을 이용하여 제작된 일반적인 방식의 스위치와 그 특성이 비교된다. DGS를 활용하여 제작된 스위치는 높은 격리도를 확보하기 위해 병렬구조의 다이오드를 사용하여 구성되었으며 2.3 GHz에서 0.8 dB의 삽입 손실과 50 dB 이상의 격리도 특성을 보였고 50 W 이상의 전력을 다룰 수 있었다. DGS를 활용한 스위치는 기존의 전송선 방식의 스위치와 거의 동일한 스위칭 특성을 보이면서도 $50\%$ 가까운 회로의 크기 감소를 달성할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권7호
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• pp.57-62
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• 2005

본 논문에서는 마이크로파 SPDT 스위치를 GaAs pHEMT 공정을 이용하여 설계 및 제작하였다. 광대역 스위치 설계를 위하여 CPW로 구현한 임피던스 변환회로를 삽입하여 온-저항과 오프-커패시턴스를 줄임으로서 낮은 삽입손실과 높은 격리도를 갖는 구조를 구현하였다. 변환회로를 구성하는 전송선로의 소자 개수와 병렬로 삽입되는 FET의 개수는 시물레이션을 통해 최적의 값으로 설계하였다. 설계된 스위치의 측정 결과 53$\~$ 61 GHz 대역에서 2.6 dB 이하의 삽입손실과 24 dB 이상의 격리도를 얻었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.52-58
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• 2008

본 논문에서는 2.4[GHz]/5.8[GHz] 대역의 이중대역 스위치 설계에 대하여 논한다. 이 스위치는 TDD시스템에 적용 가능하며, 광대역 특성을 개선할 수 있는 새로운 구조를 제안하고 시뮬레이션을 통해 최적의 구조로 설계하였다. 2.4[GHz]/5.8[GHz] 이중대역 스위치는 현재 상용화되고 있는 802.11a/b/g 시스템에 응용할 수 있는 광대역, 고출력, 높은 격리도를 갖는 구조를 연구하였다. 스위치의 송신부는 2개의 FET를 스택 구조로 병렬 스위칭 소자로 동작하도록 설계하였다. 수신부는 기본적인 직/병렬 FET에 추가로 직렬 FET를 삽입한 비대칭 구조를 갖도록 수신부를 설계하였다. SPDT(Single Pole Double Throw) Tx/Rx FET 스위치는 하나의 입력에 2개의 출력으로 스위칭할 수 있는 장치이다. 이 제작된 스위치는 삽입손실 특성은 DC$\sim$6[GHz]까지 3[dB]보다 낮으며 수신경로의 격리도는 -30[dB]이하의 특성을 가지고 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권10A호
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• pp.965-970
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• 2005

본 연구에서는 IEEE 802.11a 표준 무선랜 단말기에 활용 가능한 SPDT Tx/Rx 스위치 MMICs를 설계 및 제작하였다. 이를 위하여 먼저 핵심이 되는 pHEMT 스위치 소자의 에피구조를 설계하였으며, 한국전자통신연구원(ETRI의 $0.5{\mu}m$ pHEMT 스위치 공정을 이용하였다. 제작된 SPDT형 Tx/Rx 스위치 MMIC는 주파수 5.8 GHz, 동작전압 0/-3V에서 삽입손실 0.68 dB, 격리도 35.64 dB, 그리고 반사손실 13.4dB의 특성을 보였으며, 전력전송능력인 P1dB는 약 25dBm, 그리고 선헝성의 척도인 IIP3는 42 dBm 이상으로 평가되었다. 제작된 스위치 회로의 성능은 상용제품과 비교 분석한 결과 반사손실은 약간 부족하였으나 삽입손실은 비슷한 수준이며, 특히 격리도는 동작전압 ${\pm}$ 3V/0Vv, 주파수 5.8GHz에서 약 8 dB 이상 우수하였다. 이와 같은 여러 가지의 스위치 회로의 성능은 본연구에서 개발된 pHEMT SPDT 스위치는 IEEE802.11a 표준 5GHz 대역 무선랜에 충분히 할용할수 있을 것으로 생각된다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제5권3호
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• pp.164-168
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• 2016

A low insertion-loss, high-isolation switch based on single pole double throw (SPDT) for a 2.4GHz Bluetooth low-energy transceiver is presented in this paper. In order to increase isolation, the body floating technique is implemented. Based on characteristics whereby the ratio of the sizes of the shunt and the series transistors significantly affect the performance of the switches, the device sizes are optimized. A simple matching network is also designed to enhance the insertion loss. Thus, the SPDT switch has high isolation and low insertion loss without increasing the complexity of the circuit. The proposed SPDT is designed and simulated in a complementary metal-oxide semiconductor 65nm process. The switch has a $530{\mu}m{\times}270{\mu}m$ area and achieves 0.9dB, 1.78dB insertion loss and 40dB, 41dB isolation of transmission, reception modes, respectively.

• ETRI Journal
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• 제28권1호
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• pp.84-86
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• 2006

This letter presents a small-sized, high-power single-pole double-throw (SPDT) switch with defected ground structure (DGS) for wireless broadband Internet application. To reduce the circuit size by using a slow-wave characteristic, the DGS is used for the quarter-wave (${\lambda}$/4) transmission line of the switch. To secure a high degree of isolation, the switch with DGS is composed of shunt-connected PIN diodes. It shows an insertion loss of 0.8 dB, an isolation of 50 dB or more, and power capability of at least 50 W at 2.3 GHz. The switch shows very similar performance to the conventional shunt-type switch, but the circuit size is reduced by about 50% simply with the use of DGS patterns.

• 한국진공학회지
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• 제14권4호
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• pp.207-214
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• 2005

본 연구에서는 스위치, 위상변위기, 감쇄기등 전파제어회로를 설계 및 제작할 수 있는 pHEMT스위치 소자에 적합한 에피구조를 설계하였다. 고성능의 스위치 소자를 위한 pHEMT 채널층 구조는 이중 면도핑층을 가지며 사용 중 게이트 전극의 전계강도가 약한 깊은 쪽 채널층의 Si 면농도가 상층부보다 약 1/4정도 낮을 경우 격리도등 우수한 특성을 보였다. 설계된 에피구조와 ETRI의 $0.5\mu$m pHEMT MMIC 공정을 이용하여 2.4GHz 및 5GHz 대역 표준 무선랜 단말기에 활용 가능한 SPDT Tx/Rx MMIC 스위치를 설계 및 제작하였다. 제작된 SPDT형 스위치는 주파수 6.0 GHz, 동작전압 0/-3V에서 삽입손실 0.849 dB, 격리도 32.638 dB, 그리고 반사손실 11.006 dB의 특성을 보였으며, 전력전송능력인 $P\_{1dB}$는 약 25dBm, 그리고 선형성의 척도인 IIP3는 42 dBm 이상으로 평가되었다. 이와 같은 칩의 성능은 본 연구에서 개발된 SPDT 단일고주파집적회로 스위치가 2.4GHz뿐만 아니라 SGHB 대역 무선랜 단말기에 활용이 충분히 가능함을 말해준다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제14권4호
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• pp.411-414
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• 2014

A switch is one of the most useful circuits for controlling the path of signal transmission. It can be added to digital circuits to create a kind of gate-level device and it can also save information into memory. In RF subsystems, a switch is used in a different way than its general role in digital circuits. The most important characteristic to consider when designing an RF switch is keeping the isolation as high as possible while also keeping insertion loss as low as possible. For high isolation, we propose leakage signal cancellation and inductive switching for designing a singlepole double-throw (SPDT) RF switch. By using the proposed method, an isolation level of more than 23 dB can be achieved. Furthermore, the heterojunction bipolar transistor (HBT) process is used in the RF switch design to keep the insertion loss low. It is demonstrated that the proposed RF switch has an insertion loss of less than 2 dB. The RF switch operates from 1 to 8 GHz based on the $0.18-{\mu}m$ SiGe HBT process, taking up an area of $0.3mm^2$.