• 제목/요약/키워드: Waveguide characteristic

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FDTD를 이용한 TWPD의 마이크로파 특성 분석 (Microwave Characteristics Analysis of TWPD′s Using the FDTD Method)

  • 공순철;이승진;이정훈;옥성해;최영완
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권4호
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    • pp.63-71
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    • 2002
  • 본 논문에서는 FDTD(시간영역 유한차분법)를 사용하여 TWPD(진행파형 광검출기)의 마이크로파 특성을 분석하였다. FDTD를 적용하여 전류와 전압을 시간 영역에서 계산하였다. 또한, 이 시간 영역의 데이터를 이용하여 주파수 영역에서의 특성 임피던스와 전파 상수를 구하였다. 진성 영역의 두께가 두꺼울수록, 도파관의 폭이 좁을수록 마이크로파 손실이 적고 위상속도가 빠르게 됨을 확인하였다 100 GHz에서 도파관의 폭을 2.4㎛ 진성 영역의 두께를 1.2㎛ 정도로 할 경우 50Ω 임피던스 정합이 가능한 구조를 설계할 수 있었다.

슬롯결합을 이용한 도파관 공동 공진기 대역통과 필터 설계 (Design of waveguide cavity resonator band pass filter using slot coupling)

  • 조성문;박보연;최성열;고영호
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.288-293
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    • 2003
  • 본 논문에서는 IMT2000 중계기에 사용될 수 있는 대역통과 필터를 도파관 구조를 갖는 콤라인 형태의 공진기를 사용하여 설계하였다. 공진기 사이의 결합은 필터의 크기를 작게하기 위하여 공진기 사이의 벽에 슬롯을 이용하여 구현하였다. 5개의 공진기는 동일한 구조를 가지고 있으며 입 출력부분은 최소 임피던스가 되도록 최적화 시켰다. 대역통과 필터 특성은 0.2dB 리플을 갖는 체비세프 함수를 이용하였으며 시뮬레이션 툴을 이용하여 해석한 결과 설계 조건을 만족하였다.

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Backed Conductor의 Center-Elimination을 통한 향상된 방향성을 갖는 CPW 방향성 결합기의 설계 (CPW Directional Couplers with Enhanced Directivity Via Center-Elimination of Backed Conductor)

  • 박정훈;이창언;최경민;신철재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.1321-1328
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    • 2003
  • 본 논문에서는 finite-extent backed conductor를 가지는 CPW(Coplanar waveguide) 방향성 결합기에서, 방향성의 향상을 위해 backed conductor의 가운데 부분을 적절한 길이로 제거하는 보상구조를 제안하였다. backed conductor의 가운데 부분이 적절한 길이를 가지고 제거될 경우, 결합기의 가운데 부분에서 기 모드의 유효 유전율이 크게 감소하여 전기적 길이가 달라지므로, 우 모드와 기 모드의 위상속도가 동일하게 인식된다. 따라서 결합기의 방향성은 향상이 되며, 이때 제거된 backed conductor의 적절한 길이는 결합기의 기 모드와 우 모드의 관계로부터 구하여질 수 있다. 이 보상 구조가 효과적임을 보이기 위해 1 GHz의 중심주파수를 가지는 보통의 결합도를 갖는 CPW 방향성 결합기를 설계하였으며, 기존의 구조에 비해 모의실험과 측정에서 각각 36 dB, 20 dB이상 개선된 우수한 방향성특성과 함께 우수한 정합특성을 가짐을 확인하였다.

Ka 대역 광대역 다중 단자 증폭기를 위한 도파관 8×8 버틀러 매트릭스 설계 (Design of a Waveguide 8×8 Butler Matrix for Ka-Band Broadband Multi-Port Amplifiers(MPAs))

  • 이홍열;엄만석;염인복
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.449-456
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    • 2012
  • 본 논문에서는 Ka 대역의 다중 단자 증폭기(Multi-port Amplifier: MPA)를 위한 도파관 $8{\times}8$ 버틀러 매트릭스(Butler Matrix: BM)를 설계하였다. 광대역 특성을 구현하기 위해서 버틀러 매트릭스를 구성하는 3 dB 결합기는 6개의 이항식 슬롯을 갖도록 설계하였다. 설계된$8{\times}8$ 버틀러 매트릭스를 제작하여 측정한 결과, 3 GHz의 설계 대역폭 안에서 0.3 dB 이하의 전송 손실과 26 dB 이상의 입력 반사 손실 그리고 35 dB 이상의 격리도 특성을 얻을 수 있었다.

무인기용 Ku 대역 위성추적 시스템의 동축구조 도파관 고차모드 커플러에 대한 연구 (A Study on Coaxial-Structure Waveguide High-Order Mode Coupler of Ku-Band satellite tracking system for UAV)

  • 이재문;임재성;가득현
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.93-99
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    • 2016
  • 본 논문은 무인기용 Ku 대역 위성추적 안테나 시스템의 다중모드 모노펄스 추적 시스템을 위한 소형구조 도파관 고차모드 커플러를 설계, 제작 및 성능시험을 수행하였다. 제안된 고차모드 커플러는 이동형 탑재용 위성추적 안테나 시스템에 적용이 가능하도록 장착성을 감안, 동축 구조의 도파관 구조를 이용하였다. 또한 제안된 커플러를 이용하여 출력된 추적 오차 신호의 패턴을 측정하고 설계된 주파수 대역내에서 적정한 추적 오차가 도출됨을 확인하였다. 제안된 커플러 구조는 향후 정밀추적이 요구되는 다중모드 모노펄스 위성추적시스템에 이용될 것으로 기대된다.

Slot 폭의 조절을 이용하여 향상된 방향성을 갖는 CPW방향성 결합기의 설계 (CPW Directional Couplers with Enhanced Directivity by Using Expanded Slot Width as Compensation Structures)

  • 이창언;최경민;박정훈;신철재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.368-378
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    • 2004
  • 본 논문에서는 finite-extent backed conductor를 가지는 CPW(Coplanar waveguide) 방향성 결합기에서, 방향성의 향상을 위해 접지면과 전송선 사이의 slot 폭을 확장하는 보상구조를 제안하였다. 제안된 구조는 적절한 slot의 길이와 폭을 가질 경우, 결합기에서의 변화되는 정전용량과 추가된 인덕턴스로 인해 각모드의 위상속도 차이가 없어지므로 우수한 방향성 특성을 갖게 한다. 제안된 보상구조를 이용하여 1 ㎓를 중심주파수로 하는 finite-extent backed conductor를 가지는 CPW 방향성 결합기를 보통의 결합도를 갖는 6 ㏈ 결합기와 높은 결합도를 갖는 3 ㏈ 결합기 형태로 구현하였다 설계된 CPW 방향성 결합기는 MoM(Method of Moments) 방식의 EM solver 계산 결과, 중심주파수에서 목적하는 결합도를 가지면서 각각 55 ㏈와 58 ㏈의 우수한 방향성을 가지며, 정합특성 역시 우수하다. 측정결과는 계산결과와 매우 유사하며, 이를 통하여 제안된 보상구조의 유용성을 확인하였다.

시간-주파수 분석을 이용한 IR-UWB 안테나 임펄스 분산 특성 분석 (Analysis of Impulse Dispersion for IR-UWB Antenna Using Time-Frequency Analysis)

  • 고영목;나극환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.1371-1379
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    • 2010
  • 본 논문에서는 시간-주파수 분석 기법을 이용하여 IR-UWB(Impulse Radio UWB) 안테나의 임펄스 분산 특성 분석에 대해 제시하였다. 최적 임펄스 신호 전송이 가능한 테이퍼 슬롯 안테나와 이동성을 고려한 무지향성 IRUWB 안테나 4종(마이크로스트립 선로 급전 구조 2종, CPW(Coplanar Waveguide) 급전 구조 2종)을 설계하였으며, 3.1~5.1 GHz UWB 대역에서 각 안테나 링크에 대해 시간-주파수 분석 기법인 STFT(Short Time Fourier Transform)을 이용하여 안테나의 분산 특성을 분석하였다. 따라서 제안된 STFT 기법을 이용할 경우, IR-UWB 안테나의 분산 특성 추출을 위한 시간 영역 임펄스 응답 측정 대안으로 사용이 가능하다.

Y-Junction을 이용한 H-평면 8-Way 구형 도파관 전력 분배기 (H-Plane 8-Way Rectangular Waveguide Power Divider Using Y-Junction)

  • 이상흔;윤지환;윤영중;김준연;이우상;박슬기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.151-158
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    • 2012
  • 본 논문에서는 Y-junction을 이용한 H-평면 8-way 구형 도파관 전력 분배기를 제안한다. 일반적인 N-way 전력분배기의 경우 T-junction을 이용하여 다단 형태로 구성이 되는데, 출력 포트 간의 간격이 가까운 경우 T-junction 만으로는 공간상의 제약으로 인하여 매칭 특성을 개선할 수 없다. 따라서 이 같은 경우에는 T-junction과 함께 다른 형태의 3포트 junction이 최종 출력단에 사용되어야 하는데, 본 논문에서는 Y-junction이 사용되었다. 제안된 Y-junction은 임피던스 매칭 특성을 향상시키기 위해 테이퍼드-라인 임피던스 변환기와 유도성 iris가 적용되었다. Y-junction을 이용한 8-way 전력 분배기를 제작하여 측정한 결과, 동작 주파수에서 반사 손실 값은 -30.8 dB, 삽입 손실은 약 -9.5 dB로 측정되었다. 또한, 출력 포트 간의 최대 위상차는 약 $1^{\circ}$로 측정되었다. 따라서 제안된 전력 분배기는 배열 안테나의 급전 구조와 같이 입력 전력을 동일한 크기와 위상으로 분기하는데 필요한 다양한 마이크로파 시스템에 적용하는데 있어서 매우 유용할 것으로 판단된다.

CSRR을 이용한 WLAN 대역 저지 특성 CPW 급전 광대역 안테나 설계 (Design of CPW-Fed Broadband Antenna Using the CSRR for WLAN Band Notched Characteristic)

  • 김장렬;이승우;김남;오병철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.528-537
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    • 2011
  • 본 논문에서는 CPW(Coplanar Waveguide) 구조와 대역 차단 특성을 갖는 CSRR(Complementary Split Ring Resonator)를 접지 면에 삽입하여 IEEE 802.11a(5.15~5.825 GHz) WLAN 대역이 저지된 광대역(Broadband) 안테나를 설계하고 제작하였다. 제안된 안테나의 크기는 $36{\times}60{\times}1.6\;mm^3$이며, 제작에 사용된 기판 의 두께는 1.6mm이고, 유전율이 4.4인 FR-4 기판을 사용하였다. 안테나 측정 결과, 반사 손실이 -10 dB 이하를 기준으로 2.03~10.78 GHz의 광대역 특성을 만족하였으며, 이때 VSWR${\leq}$2를 만족하였다. CSRR을 적용한 결과, 약 5.4 GHz 대역의 중심 주파수를 갖고, 4.917~6.017 GHz에서 대역 저지 특성이 나타나는 것을 확인하였다.

투명 플렉시블 무선통신 소자구현을 위한 PES 박막상의 단파장 선로에 대한 고주파 특성연구 (High-frequency characteristics of short-wavelength transmission line on polyether sulfone thin film for a realization of transparent flexible wireless communication device)

  • 윤영
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권4호
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    • pp.353-361
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    • 2016
  • 본 연구에서는 소형화된 투명 플렉시블 무선통신소자 구현을 위해, 주기적 접지구조를 가지는 fishbone 형태의 전송선로를 PES (polyether sulfone) 박막상에 제작하였으며, 이에 관한 RF 특성을 고찰하였다. PES 상의 주기적 접지구조를 가지는 fishbone 형태의 전송선로는 종래의 전송선로에 비해 축소된 파장특성을 보여주었으며, 50 GHz의 주파수에서 선로파장은 1.91 mm으로, 종래의 코프레너 선로의 48.5%이다. 삽입손실 측정결과에 의하면 주기적 접지구조를 가지는 fishbone 형태의 전송선로는 40 GHz 까지의 주파수 범위에서 1.75 dB보다 낮은 저손실특성을 보여주었다. 대역폭 추출결과에 의하면, 주기적 접지구조를 가지는 fishbone 형태의 전송선로는 통과대역이 250 GHz인 광대역 특성을 보였다. 제안된 구조의 전송선로에 대한 특성임피던스 추출결과에 의하면, 제안된 구조의 전송선로는 종래의 주기적 선로구조에 비해 양호한 주파수 특성을 보여주었으며, 이로 인해 광대역의 전송선로 및 광대역 분포형 수동소자에 이용될 수 있음을 알 수 있었다. 그리고, 주기적 접지구조를 가지는 fishbone 형태의 전송선로는 종래의 전송선로에 비해 낮은 임피던스 특성을 보였으며, 이로 인해 좁은 선로폭으로 낮은 특성임피던스를 가지는 선로를 구현할 수 있었으며, 이는 RF 회로상의 점유면적을 줄이는데 크게 기여하였다.