• Progress in Superconductivity
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• 제1권1호
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• pp.36-41
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• 1999

Methods for mode identification and accurate measurements of the unloaded Q ($Q_0$) of a dielectric-loaded $TE_{01{\delta}}$ mode cavity resonator with HTS endplates are proposed. A resonator with a sapphire rod and $YBa_2Cu_3O_{7-x}$(YBCO) endplates was prepared and its microwave properties were studied at temperatures above 30 K. The $TE_{01{\delta}}$ mode $Q_0$ of the resonator, designed to work as a tunable resonator with variations in the gap distance (s) between the sapphire rod and the top YBCO, was more than 1000000 at s = 0 mm and at 30 K with the resonant frequency of 19.56 GHz. The $TE_{01{\delta}}$ mode $Q_0$ decreases as s increases for s < 2 mm until mode couplings between the $TE_{01{\delta}}$ mode and other modes appeared at s = 2 mm. Significant dependence of the $TE_{01{\delta}}$ mode $Q_0$ on the input and output coupling constants was also observed. Applications of the open-ended $TE_{01{\delta}}$ mode cavity resonator for a tunable resonator with a very high Q as well as a characterization tool for the surface resistance measurements of HTS films are described.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.6-9
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• 2021

Superconducting coplanar waveguide (SCPW) resonators with high quality (Q) factor are widely used for developing quantum sensors and quantum information processors. Here we conducted numerical simulations of SCPW resonators to investigate the relationship between the Q factor and the coupling capacitance of the resonator. Varying the geometrical shape of both ends and coupling parameters of the SCPW resonator resulted in a change of the coupling capacitances and the Q factor as well. Our calculation results indicate that the performance of the SCPW resonator is highly sensitive to the capacitive coupling and searching for an optimal coupling condition would be crucial for developing high-performance SCPW resonator.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.311-320
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• 2008

본 논문에서는 종래의 접지된 능동 인덕터 구조와 궤환 가변 LC-공진기를 이용한 새로운 가변 능동 인덕터를 제안하였다. 접지된 능동 인덕터는 자이레이터-C 구조로 구현되며, 가변 LC-공진기는 낮은 Q 지수를 갖는 나선 인덕터와 바렉터로 이루어진다. 가변 LC-공진기는 트랜지스터의 기생 커패시턴스에 의한 Q 지수의 감소를 보상하며, LC-공진기의 공진 주파수 조절에 의해 높은 Q 지수를 갖는 주파수 대역을 가변할 수 있다. 매그나칩 $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 제작된 가변 능동 인덕터는 $4.66{\sim}5.45GHz$ 대역에서 바랙터 제어 전압 조정에 의해 높은 Q 지수를 갖는 주파수를 조정할 수 있으며, 동자 대역에서 50 이상의 Q 지수를 제공한다. 또한, 바렉터 제어전압 조정으로 5.1 GHz에서 $4.12{\sim}5.97nH$의 가변 인덕턴스 값을 얻을 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.245-248
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• 1997

The dielectric resonators(DRs) with dielectric properties are widely used in microwave integrated circuit(MICs) and monolithic microwave integrated circuits(MMICS). The variational method as numerical simulation scheme would be applied to calculate the resonant frequencies(fr) and Q-factors of microwave dielectric resonators. The dielectric resonator with a cylindrical “puck” structure of high dielectric material is modeled in this simulation. The parameters, such as the diameter, the height, and the dielectric constant of dielectric resonator, would determine the resonant frequency and the Q-factor. The relationship between these parameters would effect each other to evaluate the approximate resonant frequency. This simulation method by the variational formula is very effective to calculate fr, and Q-factor. in high frequency microwave dielectric resonator The error rate of the simulation results and the measured results would be considered to design the microwave dielectric resonators.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.324-329
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• 2006

본 논문에서는 위성 통신 대역에서 사용할 수 있는 기판 집적형 도파관(SIW: Substrate Integrated Waveguide) 공진기에 관하여 논의된다. 기판 집적형 도파관은 기판에 비아 홀을 삽입하여 근사적으로 도파관을 구현한 것으로써 다른 회로와 집적화 시킬 수 있다는 장점을 지닌다. 측정을 위해 설계된 back-to-back 트랜지션은 18 GHz 에서 0.4 dB의 삽입 손실을 갖는다. 또한, 측정된 기판 집적형 도파관을 이용한 공진기의 Q 값은 back-to-back 트랜지션을 포함하였을 때 222를 나타낸다. 이러한 높은 Q 값을 갖는 기판 집적형 도파관을 이용한 공진기는 필터, 발진기, 전압 제어 발진기 등에 이용될 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권7호
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• pp.63-70
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• 2005

위상잡음(phase noise)이 작은 발진기(oscillator)는 주파수 대역의 효율적 활용과 고속의 데이터 전송을 가능하게 하는 통신 시스템의 구축과 Doppler 효과를 이용하는 RADAR의 제작을 위한 핵심소자로서 발진기의 위상잡음은 공진부의 loaded Q($Q_{L}$)값이 클수록 작아진다. 본 논문에서는 고온초전도 $YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$(YBCO) 박막을 사용하여 $TE_{011}$ 모드 고온초전도 YBCO-루타일 공진기를 제작하고 이 공진기가 공진단으로 사용된 발진기 특성의 시뮬레이션, 발진기 제작 및 위상잡음 측정 연구를 수행하였다. 23.5 K 및 $TE_{01\delta}$ 모드 공진주파수인 8.545 GHz에서 $Q_{L}$=180000 인 고온초전도 YBCO-루타일 공진기를 사용하여 제작된 발진기의 위상잡음은 1 KHz offset에서 -104.8 dBc/Hz 정도의 매우 작은 값을 지님을 확인하였다. Piezoactuator를 이용한 상온에서의 발진기 주파수의 튜닝 결과를 제시하고, 이러한 공진기가 사용된, 튜닝 가능한 고성능 발진기의 제작 가능성에 대해 논의하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.343-354
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• 2012

본 논문에서는 무선 전력 전송을 위한 다양한 스파이럴 구조의 영자 공진기들을 설계하였다. 메타 물질 전송 선로의 영차 공진은 무한 파장의 특징을 가지기 때문에 공진기의 크기에 상관없이 디자인이 가능한 장점을 가진다. 또한, 무선 전력 전송에서 고효율의 전송 효율을 얻기 위해서는 공진기의 Q-factor와 공진기간의 결합 계수가 커야 한다. 따라서 제안된 영차 공진기들은 영차 공진을 유도하기 위해 스파이럴 형태의 인덕터와 집중 캐패시터 소자를 사용하였고, parametric study와 R, L, C 회로 분석을 통해 높은 Q-factor를 얻기 위한 최적의 디자인을 찾고자 하였다. 최적화된 공진기들은 기존의 스파이럴 공진기와 모의 실험을 통해 비교되었으며, 최적화된 공진기들 중 제작된 공진기의 크기는 $20cm{\times}20cm{\times}8cm$($0.009{\lambda}_0{\times}0.009{\lambda}_0{\times}0.004{\lambda}_0$)이고, 13.56 MHz 대역의 주파수와 40 cm 거리에서 80 %의 전송 효율이 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.119-126
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• 2003

본 논문에서는 위상 잡음을 개선하기 위해 높은 Q(quality factor)를 가지는 원통형 공동 공진기(cylindrical resonator oscillator, CRO)를 이용해서 13.4 GHz 대역의 발진기를 설계 및 제작하였다. 공동 공진기와 발진 회로의 결합은 원형 구멍을 통해 이루어졌다. 동일한 발진회로를 이용해서 측정한 결과 원통형 공동 공진기가 유전체 공진기(dielectric resonator oscillator, DRO)보다 위상 잡음 특성이 우수함을 알 수 있었다. CRO는 중심주파수 13.4015250 GHz에서 출력 전력 +3.92 dBm, 위상 잡음은 100 kHz offset에서 109 dBc/Hz로 측정되었다.

• ETRI Journal
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• 제28권4호
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• pp.529-532
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• 2006

This letter describes a compact printed helical resonator and its application to a microwave oscillator circuit implemented in coplanar waveguide (CPW) technology. The high quality (Q)-factor and spurious-free characteristic of the resonator contribute to the phase noise reduction and the harmonic suppression of the resulting oscillator circuit, respectively. The designed resonator showed a loaded Q-factor of 180 in a chip area of only 40% of the corresponding miniaturized hairpin resonator without any spurious resonances. The fully planar oscillator incorporated with this resonator showed an additional phase noise reduction of 10.5 dB at a 1 MHz offset and a second harmonic suppression enhancement of 6 dB when compared to those of a conventional CPW oscillator without the planar helical resonator structure.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제6권3호
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• pp.160-164
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• 2006

This paper describes a compact printed helical resonator and its application to a microwave oscillator circuit implemented in coplanar waveguide(CPW) technology. The high Q-factor and spurious-free characteristic of the resonator contribute to the phase noise reduction and the harmonic suppression of the resulting oscillator circuit, respectively. The designed resonator resonating at the frequency of 5.5 GHz showed a loaded Q of 180 in a chip area of only 40 % of the corresponding miniaturized hairpin resonator without any spurious resonances. The fully planar oscillator incorporated with this resonator showed additional phase noise reduction of 10.5 dB at 1 MHz offset and a second harmonic suppression enhancement of 6 dB when compared to those of a conventional CPW oscillator without the planar helical resonator(PHR) structure.