• 제목/요약/키워드: Waveguide transition

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28 GHz 상향 및 하향변환기 설계기술 개발 (Design Technology Development of the 28 GHz Up and Down Converters)

  • 나채호;우동식;김강욱
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.366-370
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    • 2003
  • This paper introduces a new design and fabrication technology of 28 GHz low-cost up and down converter modules for digital microwave radios, The design of the converter module is based on unit circuit blocks, which are to be characterized using a special test fixture. Based on the cascade analysis of the module the 28 GHz up and down converter modules have been designed and implemented. The measured module performance agrees with the cascade analysis. New components such as a tapped edge-coupled filter and a new Ka-band waveguide-to-microstrip transition, which are less sensitive to fabrication tolerances, have been used in the module implementation.

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A New Design Technique of 40 GHz Up-Converter Modules for Digital Microwave Radios

  • Kim, Kang Wook;Woo, Dong-Sik
    • KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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    • 제4C권6호
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    • pp.295-299
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    • 2004
  • A new design technique of fabricating 40 GHz up-converter modules for digital microwave radios has been developed. The design of the up-converter module is based on unit circuit blocks, which are to be characterized using a special test fixture. The complete module design may be as simple as a cascade layout of these unit circuit blocks. Also, the 40 GHz up-converter module employs a new microstrip-to-waveguide transition and a tapped edge-coupled filter, which are less sensitive to fabrication tolerances.

Design of Horn Antenna for HAPS(High Altitude Platform Station) in 48/47 GHz Bands

  • Ku, Bon-Jun;Ahn, Do-Seob;Park, Jong-Min
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
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    • pp.222-225
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    • 2001
  • This paper describes design and performance test of dual-mode horn antenna for HAPS (High Altitude Platform Station) in 47.2 - 47.5 GHz and 47.9 - 48.2 GHz bands. To obtain the optimal geometry parameters of it. the conical section is represented by a stepped transition composed of a set of cylindrical waveguide sections. For each step. the corresponding generalized scattering matrix is calculated. The elements of the matrices at the open end of the horn, are calculated by the rigorous formulas of the factorization method. To verify the theoretical results, a horn breadboard was manufactured for the medium frequency of 47.7 GHz and its radiation beam patterns were measured. The calculated and theoretical results are in good agreement.

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V-band 용 고이득 저잡음 증폭기와 모듈 제작에 관한 연구 (Studies on the High-gain Low Noise Amplifier and Module Fabrication for V-band)

  • 백용현;이복형;안단;이문교;진진만;고두현;이상진;임병옥;백태종;최석규;이진구
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.583-586
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    • 2005
  • In this paper, millimeter-wave monolithic integrated circuit (MIMIC) low noise amplifier (LNA) for V-band, which is applicable to 58 GHz, we designed and fabricated. We fabricated the module using the fabricated LNA chips. The V-band MIMIC LNA was fabricated using the high performance $0.1\;{\mu}\;m$ ${\Gamma}-gate$ pseudomorphic high electron mobility transistor (PHEMT). The MIMIC LNA was designed using active and passive device library, which is composed $0.1\;{\mu}\;m$ ${\Gamma}-gate$ PHEMT and coplanar waveguide (CPW) technology. The designed V-band MIMIC LNA was fabricated using integrated unit processes of active and passive device. Also we fabricated CPW-to-waveguide fin-line transition of WR-15 type for module. The Transmission Line was fabricated using RT Duroid 5880 substrate. The measured results of V-band MIMIC LNA and Module are shown $S_{21}$ gain of 13.1 dB and 8.3 dB at 58 GHz, respectively. The fabricated LNA chip and Module in this work show a good noise figure of 3.6 dB and 5.6 dB at 58 GHz, respectively.

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졸-겔법을 이용한 광증폭기의 Er 이온 캡슐화 및 광학적 특성 (Encapsulation and optical properties of Er3+ ions for planar optical amplifiers via sol-gel process)

  • Kim, Joo-Hyeun;Seok, Sang-Il;Ahn, Bok-Yeop
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.135-135
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    • 2003
  • The fast evolution in the fold of optical communication systems demands powerful optical information treatment. These functions can be performed by integrated optical systems. A key component of such systems is erbium doped waveguide amplifier(EDWA). The intra 4f radiative transition of Er at 1.5 $\mu\textrm{m}$ is particularly interesting because this wavelength is standard in optical telecommunications. The fabrication of waveguide amplifier for integrated optics using sol-gel process has received an increasing attention. Potential advantage of lower cost by less capital equipment and easy processing makes this process an attractive alternatives to conventional technologies like flame hydrolysis deposition, ion exchange and chemical vapor deposition, etc. In addition, sol-gel process has been found to be extremely suitable for the control of composition and refractive index related directly with optical properties. The main drawback of such an amplifier with respect to the EDWA is the need for a much higher Er3+ concentration to compensate for the smaller interaction length. However, the high doping of Er might be resulted in the non-radiative relaxation by clustering of Er ions End co-operative upconversion. In order to solve this problem, we investigate the possibility of avoiding short Er-Er distances by encapsulation of Er3+ ions in hosts such as organic-inorganic hybrid materials. For inorganic-organic hybrid sols, methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTS), zirconyl chloride octahydrate and erbium(III) chloride hexahydrate were used as starting materials, followed by conventional sol-gel process. It was observed by TEM that nano sols having core/shell toplology were formed, depending on the mole ratio of Zr/Er. The surface roughness for the coatings on Si substrate was investigated by AFM as a function of Zr/Er ratio. The local environment and vibrational Properties of Er3+ ions were studied using Near-IR, FT-IR, and UV/Vis spectroscopy. Nano hybrid coatings derived from polymer and Er doped encapsulation Eave the good luminescence at 1.55$\mu\textrm{m}$.

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차량 레이다용 밀리미터파 안테나 구현 (Implementation of Milllimeter-Wave Antennas for Vehicular Radar Applications)

  • 박건우;배종진;김역식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.73-82
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    • 1997
  • 본 논문은 77 GHz대의 차량용 레이다 안테나에 응용이 가능한 파라볼라 안테나, 렌즈 안테나,$32\times8$ 마이크로 스트립 페치 안테나 등에 대한 설제 및 실험 결과를 다루었다 파라볼라 안테나는 f /D=0.263 및 $7cm\times10cm$의 크기로 설계하였으며, 피드 안테나는 도파관 WR12를 개방한 개방 도파관 형태로 사용하였다. 렌즈 안테나 는 f /D=0.5 및 직경 lOcm로 하여 양딸록 및 반볼록 구조에 대하여 실험하였다. 그리고 페치 어레이 안테나는 페치 안테나에 대한 전송선로 모멜을 이용하여 설계하였다 .. 3개의 안테나에 대한 3 dB 빔폭, 방사 패턴, 이득 등 은 이론치와 실험치가 잘 일치하는 결과를 얻었으나, 페치 어레이 안테나인 경우에 피드 망 및 마이크로스트립 동축선-도파관 전이에 따른 손설로 인하여 이득이 약 25 dB 정도 감소를 보였다.

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Ka-대역 원형 편파기와 직선구조 모드 변환기를 포함한 광대역 혼 안테나 (Wideband horn antenna including circular-polarizer and straight-type mode-converter for Ka-band)

  • 정영배
    • 전기전자학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.299-304
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    • 2011
  • 본 논문에서는 Ka-대역에서 원형편파기, 임피던스 변환기, 직선 구조 모드변환기가 결합된 원형편파 도관관안테나를 설계 및 제작하였다. 원형 편파기는 유전체를 $45^{\circ}$ 형태로 삽입하는 형태와 타원형상의 단면을 갖는 도파관구조의 두가지 모델을 설계하여 전기적인 주요특성을 비교하였다. 또한, 직선구조 모드변환기는 계단구조의 임피던스 변환구조(stepped impedance transition)를 가지며 도파관을 진행하는 TE 모드의 전력신호를 동축선의 TEM 모드로 변환시키며, 직선모드 변환기의 입력부에 위치한 Feed-through를 통하여, 안테나를 능동모듈에 직접 연결할 수 있도록 설계하였다. 제작된 안테나는 측정결과 30.085~30.885GHz의 주파수대역에서 VSWR < 1.5, Axial ratio < 1.0dB 이하의 광대역특성을 가지며, 동일한 주파수 대역 내에서 6.7 ~ 7.0 dBi의 안테나 이득을 갖는다.

고집적 송수신기를 위한 밀리미터파 LTCC Front-end 모듈 (Millimeter-wave LTCC Front-end Module for Highly Integrated Transceiver)

  • 김봉수;변우진;김광선;은기찬;송명선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.967-975
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    • 2006
  • 본 논문에서는 40 GHz 대역에서 동작하는 IEEE 802.16 고정 무선 통신을 위한 천이, 소형 TDD 송수신 모듈의 front-end 모듈을 설계하고 구현하는 방법을 제안한다. 제안된 모듈은 저손실과 소형화를 동시에 달성하기 위하여 캐비티 공정을 가지는 다층 LTCC 기술을 이용하여 제작되었다. 스위치의 입출력단에 와이어본드 정합회로의 설계 및 안테나와의 연결을 위한 도파관 천이 구조를 통해 저손실의 천이를 얻었으며, 기존 금속 도파관 필터를 대체한 유전체 도파관 필터를 사용함으로써 소형화를 달성하였다. 이를 구현하기 위해 유전율 7.1, 두께 100 um인 총 6층의 LTCC 기판을 사용하였으며 제작된 소형 front-end 모듈의 크기는 $30{\times}7{\times}0.8mm^3$이다. 그리고 송수신 삽입 손실 < 5.3 dB, 이미지 신호 제거 > 49 dB의 우수한 천이를 얻을 수 있었다.

77 GHz 차량용 레이더 시스템 설계 (Design of 77 GHz Automotive Radar System)

  • 남형기;강현상;송의종;;김성균;남상욱;김병성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권9호
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    • pp.936-943
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    • 2013
  • 본 논문에서는 76.5~77 GHz 대역 차량용 장거리 주파수 변조 연속파 레이더 응용을 위한 단일 채널 레이더 시스템의 설계와 측정 결과를 보인다. 송신기는 상용 GaAs MMIC를 사용하였고, 수신기는 65 nm CMOS 공정을 사용해 설계한 회로를 사용하였다. 제작된 하향 변환 수신 칩은 -8 dBm의 낮은 LO 전력으로 동작하기 때문에, 송신출력에서 -19 dB 방향성 결합기를 사용하여 믹서를 구동하였다. 모든 MMIC는 WR-10 도파관이 형성되어 있는 알루미늄 지그 위에 실장하였으며, 마이크로스트립-도파관 급전기를 통해 혼 안테나를 구동하여 실험하였다. 제작된 레이더 시스템의 크기는 $80mm{\times}61mm{\times}21mm$이고, 출력 전력은 10 dBm, 위상 잡음은 1 MHz 오프셋에서 -94 dBc/Hz, 그리고 수신기의 변환이득은 12 dB이다.

TM01 모드 변환을 이용한 Ka 대역 고출력 고효율 공간 결합기 설계 및 제작 (Design and fabrication of Ka-band high-power, high-efficiency spatial combiner using TM01 mode Transducer)

  • 김효철;조흥래;이주흔;이덕재;안세환;이만희;주지한;김홍락
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.25-32
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    • 2021
  • 본 논문에서는 비교적 구현이 쉽고, 최종 결합 포트의 전송 선로 길이를 짧게 구현할 수 있는 모드 변환기에 대해 제안하고, 8-way 공간 결합기에 적용하여 제작 및 시험을 하였다. 제안하는 모드 변환기는 그라운드와 연결되어 있는 Doorknob 형태의 원형 디스크에서 변환된 신호를 원형 도파관 내에서 개방을 시켜 TM01 모드로 변환이 이루어진다. 8-way 도파관 공간 결합기는 H-평면에서 입력된 8개의 신호를 중심의 원형 도파관에서 결합이 이루어지고, 최종 결합 모드는 TM01이 되도록 설계를 하였다. 시험 결과는 삽입손실 0.4dB 이하, 결합효율 95%이상의 우수한 성능을 확인하였다. 또한 전계 분석을 통해 새로운 모드 변환 구조의 절연 파괴 전압 및 방전 임계전력을 계산하여 고출력에 적합함을 확인하였다. 본 연구를 통해 확인된 결과는 향후 고출력 고효율 SSPA에 다방면으로 적용이 가능할 것으로 기대된다.