• 제목/요약/키워드: Waveguide Cavity

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도파관 공진기를 이용한 마이크로파 근접장 현미경의 특성에 관한 연구 (A Study on Properties of a Near-Field Microwave Microscope Using a Waveguide Resonator)

  • 김현;김송희;김주영;이기진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.16-24
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    • 2008
  • 섭동이론인 형태 섭동과 물질 섭동을 적용하여 도파관 공진기를 사용한 마이크로파 근접장 현미경의 특성에 대해 연구하였다. 먼저, Ansoft사의 HFSS (high frequency structure simulator)를 사용하여 공진기 내부의 모드해석과 함께 공진기에서 선형 및 고리형 탐침에 대해 전력전달이 최대가 되고 탐침의 감도 향상을 기대할 수 있는 위치를 확인하였다. 더불어, 유전율이 서로 다른 유전체 시료 (teflon, glass, $Al_2Q_3,\;LaAlO_3,\;SrTiO_3$)에 대해 마이크로파 반사계수$(S_{11})$를 측정하였다. 측정결과로부터 유전율이 증가함에 따라 마이크로파 반사계수$(S_{11})$는 증가하고 공진주파수는 감소하였다. 이를 통해, 도파관 공진기를 이용한 마이크로파 근접장 현미경에서 선형 및 고리형 탐침의 위치에 따른 공진기의 감도 및 공진특성에 대해 알아보았다.

폴리머 광도파로 브래그 격자 기반의 근적외선 레이저 (Near Infrared Laser Based on Polymer Waveguide Bragg Grating)

  • 김경조;손남선;김준휘;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.179-183
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    • 2011
  • 근적외선 대역에서 동작 가능한 가변파장레이저 구현을 위하여 브래그 격자와 반도체 광증폭기로 구성된 외부 공진기 형태의 레이저를 제작하였다. 폴리머 광도파로는 굴절률이 1.462, 1.435 인 ZPU 폴리머를 이용하여 제작되었다. 근적외선 파장에서 반사를 일으키는 브래그 격자의 제작을 위해서는 주기가 875 nm 로서 비교적 크고 제작이 손쉬운 3차 브래그 격자를 이용하였다. 폴리머 광도파로 브래그 반사기를 이용하여 제작된 근적외선 외부공진 레이저는 850 nm 파장에서 0 dBm의 출력 파워와 0.2 nm의 20-dB bandwidth, 40 dB 이상의 Side Mode Suppression Ratio을 가지는 단일 모드 레이저 특성을 보였다.

Theoretical and Experimental Investigation on the Probe Design of a Ridge-loaded Slot Type for Near-Field Scanning Microwave Microscope

  • Son, Hyeok-Woo;Kim, Byung-Mun;Hong, Jae-Pyo;Cho, Young-Ki
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권5호
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    • pp.2120-2125
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    • 2015
  • In this paper, a rectangular waveguide probe with a ridge-loaded straight slot (RLSS) is presented for a near-field scanning microwave microscope (NSMM). The RLSS is located laterally at the end wall of the cavity and is loaded on double ridges in a narrow straight slot to improve the spatial resolution compared with a straight slot. The probe consists of a rectangular cavity with an RLSS and a feed section of a WR-90 rectangular waveguide. When the proposed NSMM is located at distance of 0.1mm in front of a substrate without patches or strips, the simulated full width at half maximum (FWHM) of the probe improve by approximately 31.5 % compared with that of a straight slot without ridges. One dimensional scanning of the E-plane on a sample under test was conducted, and the reflection coefficient of the near-field scanning probe is presented.

단일 도파관 급전된 캐비티 장착 서브어레이를 이용한 고효율 슬롯 배열 안테나 (High Efficiency Slot Array Based on a Single Waveguide-Fed Cavity Backed Sub-Array)

  • 정강재;이학용;박면주;이병제
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.1141-1146
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    • 2004
  • 본 논문에서는 무궁화 3호 위성의 방송수신용 안테나를 설계 및 제작하였는데, 기존의 방송수신용 안테나보다 넓은 수신영역을 가지는 고이득 안테나를 제작하는데 중점을 두었다. 본 안테나는 급전 라인의 손실을 줄이기 위하여 급전 라인을 도파관 구조로 설계하였다. 또한 방사효율을 높이고 급전 구조를 간단히 하기 위하여 cavity backed slot array 형태의 방사구조를 제안하였다. 슬롯 배열 안테나의 최대 이득은 11.7 GHz$\~$12.75 GHz 대역에서 33 dEi 이상을 얻을 수 있었다. 임피던스 대역폭 또한 VSWR 2:1에서 $13\%$로 설계사양을 만족시켰다.

광대역 특성을 가지는 SIW 주파수 선택 표면 설계 (Design of a Wideband Substrate-Integrated Waveguide (SIW) Frequency Selective Surface)

  • 오세명;이한준;이길영
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.107-111
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    • 2014
  • An SIW cavity is a useful tool to design an FSS which shows a rapid roll-off rate and insensitivity to polarizations and incident angles of electromagnetic waves. However, due to its high Q-factor, the FSS also shows narrow bandwidth which is undesirable for high-capacity communication. To address this drawback, we propose a novel technique to enhance the bandwidth while maintaining similar frequency response characteristics and minimizing the increase of the overall thickness of the SIW cavity FSS. In order to verify the performance of the technique, simulated frequency responses will be provided. Also, a parameter which affects the bandwidth will be studied. Finally the stability to polarizations and incident angles will be observed through the simulated results.

지파 도파관을 이용한 마이크로파 출력 실험 연구 (A Study of Microwave Output Experiment of Slow Wave Waveguide)

  • 김원섭
    • 전기학회논문지P
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    • 제58권4호
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    • pp.465-468
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    • 2009
  • The dispersion relation and the characteristic of propagation are measured. The measurements of the dispersion relation are observed by a plunger method employed in slow plasma density by pumping microwaves on the axis are observed in plasma loaded slow wave structure. In case of small incident microwave powers the well known plasma density cavity are observed. At the axial positions of minimal radius in the waveguides, the maxima og the electron density, the plasma potential and the RF electric field are observed in cases of high-power microwaves.

직사각형 도파관내에 놓여 있는 사각형 마이크로스트립 패치 안테나의 근사적 해석 (Approximate analysis of rectangular microstrip patch antenna located in a rectangular waveguide)

  • 박동국;이대성;황학인
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권12호
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    • pp.8-13
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    • 1997
  • In this paper, the input impedance and efficiency of rectangulr microstip patch antenna located inside a rectangular wavegudie is calculated by using the cavity model and the mode excited by te patch antenna which is modeled as an equivanlent surface magnetic current on the conducting plate. Measured return losses of a rectangular microstrip patch antenna tuned at 5.93 GHz in the free space and inside the retangular waveguide are compared and found to be in good agreement with calculated results.

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Triple-Mode Characteristics of Cylindrical Cavity Loading a Cylindrical Dielectric Resonator

  • Lee, Seung-Mo;Kim, Cha-Man;Park, Jong-Chul;Kim, In-Ryeol;Oh, Soon-Soo
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.630-636
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    • 2016
  • In this paper, a novel triple-mode cavity structure, designed for compactness and operating at 850 MHz, is analyzed. A cylindrical dielectric resonator is loaded into a metallic cylindrical cavity. Previous study has been focused on the analysis of the cylindrical dielectric resonator, but in this paper, the effect of the cylindrical metallic cavity has been analyzed. Enclosing the dielectric resonator inside the metallic cavity increases the resonant frequency of the dielectric resonator; however, this increases the quality factor and introduces the possibility of installing coupling screws. The principle of generation of triple-mode was investigated by parametric analysis. The generated triple-mode is TE011 mode and two orthogonally generated HEM121 modes. By adjusting the radius of the dielectric resonator, the height of the dielectric resonator, or the radius of the cylindrical metallic cavity, three modes could be coincided. However, the height of the metallic cavity keeps three modes separated. The mode characteristics of the proposed cavity are analyzed using a full-wave electromagnetic (EM) simulation. The proposed triple-mode cavity could be developed to triple-mode filter using a coupling screw, and the commercial application for the miniaturized filter below 1 GHz could be expected.

다중 모드 공동기 내의 전계 분포 균일성 향상을 위한 슬롯 도파관 급전기 설계 및 제작 (Design and Realization of a Slotted Waveguide Feeder for Improving Electric Field Uniformity in Multi-Mode Cavity)

  • 이정환;최성수;김성재;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.496-502
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    • 2007
  • 본 논문에서는 마이크로파 가열 시스템에서 가열을 위한 반응기로 사용되는 다중 모드 공동기 내부의 전계 분포를 균일하게 형성시키기 위한 슬롯 도파관 급전기를 설계, 제작하였다. 기존의 급전기 경우에는 다중 모드 공동기 내부의 전계를 균일하게 해주기 위해 모드 스터러나 턴테이블과 같은 추가적인 부품을 공동기 내부에 설치해 사용하였다. 제안된 슬롯 도파관 급전기는 자체적으로 균일한 방사를 갖도록 구형 도파관의 넓은 면에 4개의 슬롯이 있고 양쪽의 개구면이 단락된 구조를 특징으로 한다. 제안된 급전기가 장착된 다중 모드 공동기 내부의 전계 분포는 CST사의 MWS(Microwave Studio)를 이용하여 시뮬레이션 하였고, 기존의 급전기를 장착한 경우보다 더 균일한 전계 분포 특성을 보임을 확인하였다. 제작된 급전기는 사용 주파수 2.45 GHz에서 -20 dB 이하의 반사 손실을 보였다. 우리 제안의 타당성을 검증하기 위해, 공동기 내에 물 시료들을 배치해 일정시간 가열시켜 가열 전후의 온도 변화를 관찰하였다. 온도 변화는 공동기에 기존 급전기를 장착한 경우, 중앙과 가장 자리에 있는 시료들 사이에 약 $3.5^{\circ}C$, 제안된 급전기를 장착한 경우에는 약 $0.7^{\circ}C$의 차이를 보였다. 이를 통해, 제안된 급전기가 기존의 급전기보다 다중 모드 공동기 내의 전계 분포 균일성 향상에 기여함을 확인하였다.

대형 립 폴리머 광도파로 브래그 격자를 이용한 두 파장 레이저 (Two-Wavelength Lasers Based on Oversized Rib Polymer Waveguide Bragg Reflectors)

  • 성치훈;김준휘;신진수;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.38-43
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    • 2014
  • 두 파장 레이저를 구현하기 위해서 폴리머 광도파로 브래그 격자와 초발광 LED로 구성된 외부 공진 구조의 레이저를 제작하였다. 대형 립(oversized rib) 구조의 광도파로와 폴리머 광도파로 브래그 격자는 각각 유효굴절률법과 전송행렬법을 이용하여 설계하였으며, 서로 다른 격자 주기를 가지는 폴리머 광도파로 브래그 격자는 이중 노광 레이저 간섭법을 이용하여 제작하였다. 브래그 격자의 반사율 변화에 따른 외부 공진 레이저의 특성을 보기 위해 2 mm의 고정된 길이를 가지며 537 nm의 주기를 갖는 브래그 격자와 0.5 mm에서 6 mm까지 여러 가지 길이를 가지며 540 nm의 주기를 갖는 브래그 격자를 제작하였다. 격자 주기가 537 nm와 540 nm인 브래그 격자의 길이가 각각 2 mm와 2.2 mm일 때 제작된 두 파장 레이저는 1554 nm 파장과 1564 nm 파장에서 0 dBm에 가까운 출력 파워를 보이며, 45 dB이상의 SMSR(side mode suppression ratio)와 0.2 nm의 20-dB 대역폭 특성을 가짐을 확인하였다.