• Journal of Communications and Networks
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• 제15권6호
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• pp.559-568
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• 2013

We report on the first error-free terahertz (THz) wireless communication at 0.310 THz for data rates up to 8.2 Gbps using a 18-GHz-bandwidth GaAs/AlGaAs field-effect transistor as a detector. This result demonstrates that low-cost commercially-available plasma-wave transistors whose cut-off frequency is far below THz frequencies can be employed in THz communication. Wireless communication over 50 cm is presented at 1.4 Gbps using a uni-travelling-carrier photodiode as a source. Transistor integration is detailed, as it is essential to avoid any deleterious signals that would prevent successful communication. We observed an improvement of the bit error rate with increasing input THz power, followed by a degradation at high input power. Such a degradation appears at lower powers if the photodiode bias is smaller. Higher-data-rate communication is demonstrated using a frequency-multiplied source thanks to higher output power. Bit-error-rate measurements at data rates up to 10 Gbps are performed for different input THz powers. As expected, bit error rates degrade as data rate increases. However, degraded communication is observed at some specific data rates. This effect is probably due to deleterious cavity effects and/or impedance mismatches. Using such a system, realtime uncompressed high-definition video signal is successfully and robustly transmitted.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권3호
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• pp.305-310
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• 2014

Optimal position of access point (AP) is important for multi-gigabit wireless transmission in terahertz (THz) wireless local area network (WLAN)-type applications, where there exist the THz characteristic multiple clusters in channel propagation. By considering the multiple clusters in THz indoor communications, this paper investigates the optimal AP position when two APs are issued for increasing the system capacity. Numerical results reveal that the central position of each AP within each half service region, which offers the shortest cumulated path length for line-of-sight paths, is optimal to achieve the maximal system capacity.

• 전자통신동향분석
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• 제25권4호
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• pp.93-102
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• 2010

최근 테라헤르츠 대역의 주파수를 이용하여 데이터 전송속도 10Gbps 이상의 초고속 통신 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다. 테라헤르츠 대역의 주파수 범위는 100GHz~10THz로서 종래의 밀리미터파 대역에서 사용하고 있는 대역폭에 비하여 월등히 넓은 주파수 대역폭을 제공하여 주기 때문에 미래의 초고속 통신시스템 응용에 무한한 잠재적 가치를 가지고 있다. 테라헤르츠 전파는 전자파와 광파의 특성을 모두 가지고 있어 공간으로 전파하며 광의 특성에 따라 광학 렌즈를 이용하여 방사 빔을 집속할 수 있다. 또한 테라헤르츠파는 전파 감쇠가 대단히 커서 현재의 기술수준을 고려해 볼 때 10m 정도의 단거리 통신에 적합하다. 미국, 유럽, 일본 등 테라헤르츠 선도국에서는 핵심 부품 및 MMIC 등의 연구 개발에 많은 투자를 하고 있다. 본 고에서는 테라헤르츠 통신을 위한 집적화 RF 송수신기 기술개발 동향에 대하여 소개하고자 한다.

• 센서학회지
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• 제27권5호
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• pp.317-327
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• 2018

THz 시간 영역 분광학(TDS)은 이제 성숙한 분야가 되었고, 그 기술은 전 세계적으로 수백 개의 연구실에서 사용되고 있지만, THz 시스템의 개선에 대한 여지는 아직 많이 남아있다. 도전과제의 핵심은 모드-잠김 에지 방사(edge emitting) 반도체방출 반도체 레이저와 광전도 반도체 양자 구조의 개선이다. 또한 대량 생산을 위한 기술과 3D 프리팅과 같은 혁신적인 제조 기술도 매우 효과적이다. 최근에 상용제품으로 출시된 OSCAT 시스템과 ASOPS 시스템을 이용하여 분광/영상기법을 반도체 패키지 칩에 적용하기도 하였다. 한편, THz 분광법이 정적(static)이거나 또한 시간-분해적이든 간에 모두 반도체 소재 및 반도체 나노 구조의 특성을 평가하는 데 있어서 선도적인 기법이 될 것이다. 향후에는 점점 더 좁은 영역을 탐구하는 방법이나 THz 응용 시스템을 평형상태에서 벗어나게 하는 툴(tool)로써 사용될 가능성도 높다. 또한 메타(meta) 물질을 이용하여 THz 시스템에 적용할 경우, 가변 필터와 같은 순시적인 광학 부품이 가능하므로 광여기(photoexcited) 반도체 소자(신호원)으로 이용하는 구상/디자인도 할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.868-882
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• 2009

본 논문에서는 현재 주목을 받고 있는 테라헤르츠 대역의 주파수에서 근거리 무선 통신 응용을 위한 채널 모델과 무선 링크의 성능 분석에 대하여 서술한다. 10 Gbps 이상의 전송 속도를 실현하기 위해서는 주파수 대역폭이 기존의 밀리미터파에서 사용하는 주파수 대역폭보다 더 넓은 대역폭이 필요하며, 이 대역폭을 얻기 위해서는 테라헤르츠 주파수 대역으로 자연적으로 옮겨가지 않을 수 없다. ITU-R P.676-7 모델을 이용하여 테라헤르츠 대역의 대기 전파 감쇠 특성 분석 결과, 중심 주파수 220, 300, 350 GHz에서 약 68, 48, 45 GHz의 주파수 대역폭이 가용하며, 스펙트럼 효율이 1 이하인 변조 방식으로도 10 Gbps 이상의 데이터 속도를 얻을 수 있음을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 간략화 PDP 모델을 이용하여 실내 공간의 건물 재질에 따른 지연 특성을 분석하였다. 실내 공간의 크기 $6\;m(L){\times}5\;m(W){\times}2.5\;m(H)$에서 콘크리트 벽의 경우 TE 편파에서 RMS 지연 확산은 9.23 ns였다. 이 결과는 참고문헌의 Ray-Tracing 시뮬레이션에서 얻은 10 ns 이내에 근접한다. 옥내 무선 링크 성능 분석 결과, 수신기의 감도는 BPSK 변조 방식을 사용하는 경우 대역폭 $5{\sim}50\;GHz$에 대하여 $-56{\sim}-46\;dBm$이고, 안테나 이득은 10 m 링크에서 $26.6{\sim}31.6\;dBi$였다. AWGN 채널과 LOS 환경을 가정할 때 송신기 출력 -15dBm에서 캐리어 주파수 220, 300, 350 GHz일 때 최대 달성 가능한 데이터 속도는 각각 30, 16, 12 Gbps였다. 이 결과는 BPSK 변조 방식을 사용하여 1 m 링크에서 얻은 결과이다. BER은 $10^{-12}$으로 가정하였고, 송신기 출력을 증가시키면 더욱 높은 데이터 속도를 얻을 수 있다.