• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.1767-1775
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• 2003

SAW(Surface Acoustic Wave) 필터는 탄성표면파를 응용한 신호처리 기능 소자로, 각종 통신 기기의 고주파 회로의 대역 통과 필터로 이용된다. 기본적인 구성은 압전체 기판의 표면에 전기 신호와 표면파를 서로 교환하기 위한 입/출력 IDT(interdigital transducer) 한 쌍으로 이루어진다. 그 주파수 특성은 입/출력 IDT의 간격과 각각의 길이에 의해 결정되어지며, 대역 통과 필터의 특성을 지닌다. 본 논문은 이런 SAW 필터의 수치 설계 방법론에 관한 것이다. 입력 IDT의 전극의 길이를 변수로 정하고, 중심 주파수, 통과 대역의 폭과 정지 대역의 감소치가 주어졌을 때 적응/최적화 알고리즘을 이용하며 필터를 설계한다. 설계하고자 하는 필터 특성과 임의의 시간에 만들어진 필터와의 오차를 목적 함수로 정하고, 이 목적 함수를 최소화하는 것으로 필터의 설계가 가능하게 된다. SAW 필터의 계산 모델로는 델타 함수 모델과 등가 회로 모델을 사용하였으며, 최적화 알고리즘으로는 유전자 알고리즘을 사용하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권8B호
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• pp.1586-1592
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• 1999

고속모뎀(DSL)에 사용되는 DWMT(Discrete Wavelet Multitone)는 변복조에 CMFB (Cosine Modulated Filter Bank)를 사용한다. CMFB는 DFT 필터 뱅크에 비해 서브채널들 사이의 간섭이 감소되고, 하나의 원형 필터를 이용해 다른 모든 서브채널 필터들을 만들어낼 수 있으며 고속 알고리듬을 이용한 효율적인 구현이 가능하다. CMFB의 원형 필터를 디자인하는 전형적인 방법들은 보통 비선형 최적화 과정을 포함하며 차수가 작은 필터를 디자인하는데도 상당히 긴 디자인 시간이 요구된다. 본 논문에서는 optimal 윈도우를 이용한 CMFB의 원형 필터 디자인 방법을 제시한다. 이 필터의 디자인 과정은 하나의 파라미터만을 최적화하기 때문에 다른 방법들에 비해 디자인 시간이 짧다. 또한 제안된 디자인 방법으로 디자인된 필터는 멀티캐리어 통신 시 중요한 파라미터인 원형 필터의 저지대역 특성이 Kaiser 윈도우에 의한 필터의 특성에 비해 더 좋음을 보였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권6호
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• pp.481-487
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• 2008

선박용 무선 LNA은 설비의 용이성 원가절감, 다양한 기능성에 따라 각광 받고 있다. 본 논문에서는 무선 LAN 주파수인 2.4 GHz대역과 5 GHz대역의 이중 대역통과 필터를 사각패치를 적용한 이중모드 사각 루프 공진기를 이용하여 설계하는 방법을 제안하였다. 사각패치 형태인 한 개의 perturbation element와 세 개의 reference element의 크기를 조절하여 2.4 GHz와 5.8 GHz의 두 주파수 대역에서 만족하는 이중 대역통과 필터를 설계하였으며, 나아가서 개방 스터브를 적용시켜 서지대역을 조절하여 2.4 GHz와 5.2 GHz의 두 주파수 대역에서 만족하는 새로운 형태의 이중 대역통과 필터를 설계하는 방법을 제안하였다. 제작된 이중 대역통과 필터의 설계 결과와 측정 결과가 거의 일치하였으며, 따라서 본 논문이 제안한 설계 방법이 타당함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.475-485
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• 2010

본 논문에서는 여파기와 안테나 기능을 동시에 수행할 수 있는 새로운 개념의 마이크로스트립 공진기를 제안하고자 한다. 제안한 구조는 바깥쪽 링, 안쪽 링, 원형 패치, 그리고 3개의 포트로 이루어져 있다. 제안하는 구조가 여파기와 안테나로 동작하는 주파수는 각각 주로 안쪽 링과 원형 패치의 반지름에 의해 결정된다. 측정 결과를 통해 마이크로스트립 공진기가 여파기로 동작할 경우 공진 주파수는 0.69 GHz에서 3 dB 대역폭 15.1 %에 삽입 손실이 -1.4 dB의 특성을 보였다. 이 때, 통과 대역 아래 부분에 전달 영점은 0.52 GHz에, 윗부분의 전달 영점은 1.14 GHz와 2.22 GHz에 위치하였다. 위쪽 저지 대역에서 바깥쪽 링의 스터브에 의한 교차 결합(cross coupling)과 안쪽 링에 의해 각각 1개의 전달 영점이 형성된다. 원형 패치는 이중 모드(dual-mode) 특성을 형성하며, 또 다른 전달 영점을 유도한다. 제안한 구조가 안테나로 동작하는 주파수는 2.7 GHz이고, 이득은 3.8 dBi 였다. 여파기와 안테나의 공진 주파수에서 격리도 특성(isolation)이 각각 -25 dB 이하의 좋은 특성을 나타내었다.

• 한국광학회지
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• 제15권2호
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• pp.149-157
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• 2004

문턱 전류 이상에서 complex-coupled(CC) DFB 레이저의 여러 가지 ｜$\chi$L｜과 양 단면 반사율 조합에 대하여 파워 추출 효율과 발진 파장 분포를 구하였고 문턱 전류에서의 결과와 비교하였다. 또한 결함 계수 비(CR)와 Ar 단면의 반사율이 파워 추출 효율과 발진 파장 분포에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 문턱 전류에서 in-phase(IP) CC DFB 레이저와 anti-phase(AP) CC DFB 레이저의 파워 추출 효율에 대하여 도시한 단일 모드 수율은 정확히 일치하였다. 그러나 문턱 전류 이상에서는 IP CC DFB 레이저의 파워 추출에 대하여 도시한 단일 모드 수율은 AP CC DFB 레이저보다 크게 나타났다. IP CC DFB 레이저의 경우 양 단면 반사율 조합이 AR-HR의 경우가 다른 반사율 조합에 비해 단일 모드 수율이 크고 또한 파워 추출 효율이 큼을 알 수 있었다. 본 논문에서 고려한 경우 중에서 ｜$\chi$L｜이 0.8이고 AR-HR인 경우가 문턱 전류 이상에서 단일 모드 수율과 파워 추출 효율이 가장 컸다. 양 단면 반사율 조합이 AR-HR인 경우 CR이 커질수록, AR단면의 반사율이 작아질수록 spatial hole burning 현상이 완화되어 단일 모드 수율과 파워 추출 효율이 커졌다. 양 단면 반사율 조합이 AR-HR인 경우 CC DFB 레이저의 발진 파장은 DFB 금지 대역 내에 넓게 분포하였다. CR이 증가할수록 IP CC DFB 레이저는 장파장 모드에, AP CC DFB 레이저는 단파장 모드에 발진 파장 분포가 증가하였다. ｜$\chi$L｜이 커질수록 발진 파장이 존재하는 파장 폭이 작아 지고 발진 파장 분포가 장파장 쪽으로 이동하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권3C호
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• pp.271-280
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• 2008

M채널 NPR(Near-Perfect Reconstruction) pseudo-QMF(Quadrature Mirror Filter) 뱅크의 설계는 일반적으로 SF(Spectral Factorization) 접근 방식을 혼합하여 많이 사용하며, 분리와 합성 필터들은 프로토타입 저역통과 필터(prototype lowpass filter : p-LPF)를 코사인 변조하여 사용한다. 그러나 이 방식은 $2M^{-th}$ 대역 필터 $G(z)=z^{-(N-1)}H(z^{-1})H(z)$의 SF 방식에 의해 p-LPF H(z)을 설계하기 때문에 p-LPF가 선형위상을 갖지 못할 뿐만 아니라 진폭왜곡이 최적화되지도 않았다. 따라서 대부분의 방법들이 재생 진폭왜곡 보다는 중첩상쇄왜곡을 줄이기 위한 p-LPF 설계를 제안하였다. 본 논문에서는 NPR pseudo-QMF 뱅크 구현에 필요한 p-LPF 설계를 위해 폐쇄형전달함수를 갖는 선형위상의 Maxflat(maximally flat) FIR 필터를 이용하는 새로운 방식을 제안하였다. 또한 폐쇄형주파수함수를 이용하여 $2M^{-th}$ 대역 필터 $G(z)=H^2(z)$로 표현되는 2M개 채널들의 전체진폭응답이 단일응답을 갖도록 p-LPF H(z)을 최적화하는 방법이 제안되었다. 실험 결과 시스템 최대진폭 왜곡이 $3.5{\times}10^{-4}\;({\simeq}-70dB)$보다 적고 각 분리 및 합성 필터들의 저지대역 감쇠가 -100dB 이상의 매우 뛰어난 NPR pseudo-QMF 뱅크 설계가 가능함이 증명되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권10호
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• pp.188-198
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• 2013

일반적으로 최대평탄 하프밴드 필터들은 다른 필터들에 비해 넓은 주파수 영역을 가지고 있다. 이것은 필터의 주파수 응답을 직접적으로 제어하기 위한 필터 차수의 여분이 없이 단지 $z={\pm}1$에서 최대 가능한 제로 수를 갖도록 설계된 것으로 독립된 파라미터가 없기 때문이다. 본 논문에서는 천이 대역폭 직접 제어가 가능한 FIR 하프밴드 필터들의 설계를 위한 새로운 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 필터의 0번째 계수인 $h_0$를 파라미터화한 일반화된 라그랑지 하프밴드 다항식(g-LHBP)을 기반하고 있으며, $h_0$를 제어함으로써 요구되는 주파수 응답을 갖는 필터를 설계하는 방식이다. 이때 $h_0$는 g-LHBP 재귀관계의 이론적 분석을 통하여 천이대역의 경사도 파라미터로 모델링하였다. 또한, 이 방식은 요구된 필터 특성(:천이대역의 경사도와 대역 평탄도 사이의 균형) 선택과 관련된 설계 파라미터들(:필터 계수들)의 직접적인 계산을 위한 명확한 공식을 제공한다. 설계 예시들은 제안된 방식이 최대평탄 하프밴드 필터들 보다 상대적으로 날카로운 천이대역 경사도를 가진 하프밴드 필터의 설계에 적합한 솔루션임을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권7호
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• pp.455-463
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• 2001

본 논문에서는 많은 연산을 필요로 하는 디지털 필터의 저전력화를 위한 새로운 저전력 기법을 제안한다. 제안된 저전력 기법에서는 CSD (canonic signed digit)숫자의 유효 표현 범위를 결정하는 nonzero digit 와 ternary digit의 값에 따른 필터의 차단대역 특성 변화를 이용하여, 다단계의 필터 차단 대역 특성을 가지는 가변 CSD 계수를 얻고 이를 approximate processing 기법에 적용하였다. 제안된 저전력 필터 설계기법의 성능을 확인하기 위하여 4개의 필터 차단대역 특성을 사용하는 AC '97 과표본화 ADC용 decimation 필터의 설계에 적용하였다. Decimation필터 중 제안된 저전력 기법을 적용한 두 half-band 필터의 연산량은 제안된 기법을 적용하지 않은 경우에 비해 각각의 근사화 수준에서 단위 출력 샘플 당 63.5, 35.7, 13.9 %의 덧셈 연산만을 수행하여 필터의 출력을 얻을 수 있었다. Decimation 필터는 0.6㎛ CMOS SOG 라이브러리를 사용하여 제작·실험하였으며, 실험결과 입력 신호의 attenuation에 따라 전체 소모전력의 약 3.8 %에서 9 %의 소모전력이 감소되었음을 확인하였다. 제안된 가변 CSD 계수를 이용한 approximate processing 방식은 특히 음성 대역 및 오디오 대역의 신호처리와 과표본화 ADC/DAC의 decimation/interpolation과 같은 multirate 시스템에 적합하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.1039-1046
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• 2007

본 논문에서는 부성 자계 결합을 이용한 C-DGS를 제안하고, 이를 이용하여 차단 특성이 향상된 대역 저지 여파기(Bandstop Filter: BSF)를 설계하였다. 제안된 C-DGS는 부성 자계 결합을 이용하기 위해서 DGS 사이의 거리를 좁힌 구조로 부성 자계 결합의 효과로 인하여 차단 특성이 크게 향상된다. C-DGS를 이용한 BSF는 기존 연구 보고된 양면 BSF의 DGS 및 변형된 마이크로스트립 사이의 거리를 좁힘으로써 DGS 사이에 부성 자계 결합을 발생시킨 구조로 차단 특성은 3단 구조에서 -64.3 dB/GHz, 5단 구조에서 -108 dB/GHz 가지며, $4{\sim}11.3$ GHz의 -10 dB 저지 대역을 가진다. 특히, Bragg 법칙의 최대 반사 조건을 만족하는 BSF의 3단 구조와 비교하여 차단 특성을 3.8배 향상시켰고 크기를 35.2 % 감소시켰으며, 5단 구조와 비교하여 차단 특성을 2.4배 향상시켰고 크기를 40 % 감소시켰다. 또한, C-DGS를 이용한 BSF를 이용하여 단일 게이트 혼합기를 설계하여 6.6 dB의 변환 이득을 가짐을 확인하였다.