• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제48권8호
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• pp.591-597
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• 1999

The propagation characteristics of high power microwave pulse in an air-breakdown environment are examined. The maximum electron density produced by microwave air-breakdown is limited to $10^6cm^{-3}$ by the tail-erosion effect. Inorder to increase the electron density, the scheme using two pulses intersecting at a desired height is considered. Increasing the carrier frequency, it is shown that microwave pulse can be transferred without the serious erosion in the numerical simulation. This result is useful for the above scheme. Also, an experiment is conducted to show the tail-erosion effect and confirm that a rapidly generated lossy plasma can cause spectral breaking and frequency shift of a high-power microwave pulse. The experimental results are presented by comparing the frequency spectrum of an incident pulse with that of the pulse transmitted through a self-induced air-breakdown environment. The experimental results show that the amount of frequency upshift is co-related with the ionization rate, whereas that of frequency downshift is correlated with the energy losses from the pulse in the self-generated plasma.

• 한국안전학회지
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• 제22권5호
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• pp.27-32
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• 2007

We investigated the damage of the TTL ICs which manufactured five different technologies by artificial microwave. The artificial microwave was rated at a microwave output from 0 to 1000W, at a frequency of 2.45GHz. The microwave power was extracted into a standard rectangular waveguide(WR-340) and TTL ICs were located into the waveguide. TTL ICs were damaged two types. One is breakdown which means no physical damage is done to the system and after a reset the system is going back into function. The other is destruction which means a physical damage of the system so that the system will not recover without a hardware repair. TTL SN74S08N and SN74ALS08N devices get a breakdown and destruction occurred but TTL SN74LS08N, SN74AS08N and 74F08N devices get a destruction occurred. Also destructed TTL ICs were removed their surface and a chip conditions were analyzed by SEM. The SEM analysis of the damaged devices showed onchipwire and bondwire destruction like melting due to thermal effect. The tested results expect to be applied to the fundamental data which interprets the combination mechanism of the semiconductors from artificial microwave environment.

• 전기학회논문지
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• 제56권7호
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• pp.1282-1287
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• 2007

We investigated the damage of the CMOS IC which manufactured three different technologies by high power microwave. The tests separated the two methods in accordance with the types of the CMOS IC located inner waveguide. The only CMOS IC which was located inner waveguide was occurred breakdown below the max electric field (23.94kV/m) without destruction but the CMOS IC which was connected IC to line organically was located inner waveguide and it was occurred breakdown and destruction below the max electric field. Also destructed CMOS IC was removed their surface and a chip condition was analyzed by SEM. The SEM analysis of the damaged devices showed onchuipwire and bondwire destruction like melting due to thermal effect. The tested results are applied to the fundamental data which interprets the combination mechanism of the semiconductors from artificial electromagnetic wave environment and are applied to the data which understand electromagnetic wave effects of electronic equipments.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.80-85
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• 2017

본 논문에서는 지상에서 시험 중에 발생한 X-대역 원통형 도파관 캐비티 필터의 방전을 소개하고, 원인 분석을 위하여 수행한 전자장 시뮬레이션 결과와 실제 운용궤도에서의 발생 가능성에 대하여 분석한 내용을 기술하였다. 전자장 시뮬레이션을 위하여 상용 툴(FEST3D)을 이용하여 필터를 모델링하고 대역폭 안팎의 주파수 신호(1 W Continuous Wave)를 입력하면서 필터 내부의 전계를 살펴보았다. 이 결과, 대역폭 중심보다는 가장자리(band edge) 주파수 신호가 입력되었을 때 필터 내부의 튜닝 스크류에서 더 강한 전계가 형성되는 것으로 나타났다. 그리고 방전 임계 전력을 산출하여 필터에 실제 입력된 전력과 비교해 본 바, 방전 임계값을 초과하는 전력이 필터에 입력되었고 이에 따라 강한 전계가 발생하고 온도가 급격히 상승하여 전기적인 단락으로 이어진 것으로 파악되었다. 추가적인 분석 결과 이 방전은 실제 운용궤도에서는 발생할 가능성이 낮고, band edge 주파수가 필터에 입력되더라도 멀티팩터(multipactor) 현상은 일어나지 않을 것으로 예측되었다. 지상에서 일어날 수 있는 마이크로파 방전에 대한 대책으로서 band edge 신호 입력을 피하거나 전력 레벨을 낮게 입력하는 방법을 제안하였다.

• 한국진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.408-418
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• 2008

본 논문에서는 집속이온빔의 플라즈마원을 위한 간단한 직육면체형태의 공진 공동을 설계하고 특성연구를 수행하였다. 공진에 최적인 공동 구조는 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 이용한 전기장 분포를 통해 구체적으로 계산하였다. 공진 공동은 내부 석영관 및 플라즈마 등의 유전체의 영향을 받기 때문에 공동의 한축 길이를 변화시킬 수 있는 구조로 설계되었다. 실험적으로 관찰되는 마이크로웨이브 방전시작전압을 통해 방전에 최적인 공동 길이를 측정하여 HFSS 계산된 값과 비교하였다. 공동은 석영관으로 인한 내부 유효유전율의 변화에 의해 석영관을 고려하지 않았던 길이에 비해 10cm가 감소된 길이에서 최적화됨을 공통적으로 확인할 수 있었다. 또한 압력변화에 따른 방전시작전압은 Paschen Curve와 유사한 결과를 나타내었다. 방전이 발생한 후에는 입력전력에 따라 플라즈마 밀도가 증가하였고 플라즈마의 영향으로 감소한 유효유전율에 의해 10cm가 증가한 길이에서 최적화가 되었다. 하지만 300W이상의 높은 입력 전력에서는 마이크로웨이브가 투과할 수 없는 고밀도 플라즈마 경계층(cut off layer)이 확장하여 더 이상 공동길이 조절을 통한 공동 최적화가 불가능함을 확인하였다. 따라서 고밀도 플라즈마를 만들기 위한 마이크로웨이브 공동의 정확한 설계를 위해 마이크로웨이브가 통과할 수 없는 고밀도 플라즈마 영역을 도체로 가정하고 그 외의 저밀도 플라즈마 영역을 밀도에 고유한 특정 유전율을 가지는 유전체로 설정하여 공동 내부의 전기장 분포를 해석하는 과정이 꼭 필요하다.

• 한국진공학회지
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• 제11권1호
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• pp.68-75
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• 2002

본 연구에서는 운전압력을 1 mTorr~760 Torr까지 변화시키며 발생되는 마이크로파 공기 플라즈마의 특성을 관찰하였다. 마이크로파 공기 플라즈마 발생을 위하여 마이크로파의 전송선로인 도파관은 $TE_{01}$ mode로 설계 및 제작하였으며, 가정용 전자렌지에 사용되는 마그네트론을 이용하여 AC-type microwave source를 제작하였다. 입력 전력은 370 W로 일정하게 유지하였으며, 이때 발생하는 플라즈마의 특성 관찰은 고속주사 정전탐침과 OES (Optical Emission Spectroscopy)를 이용하였다. 최소 절연파괴 전기장의 세기(breakdown E-field)를 가지는 압력인 500 mTorr를 기준으로 발생 플라즈마의 특성은 많은 변화를 보였으며 이 압력은 입력주파수($\omega$)와 충돌주파수($V_c$)가 일치하는 조건이었다. 이때 공기의 유효충돌 단면적은 $9.23\times10^{-l6}\textrm{cm}^2$으로 계산되었다. 운전압력 500 mTorr 이하의 영역에서 절연파괴 전기장의 세기는 약 $5.7\times10^4$V/m-Torr의 값을 갖으며 압력에 반비례하여 감소하였고, 500 mTorr에서 전기장은 12.5 kV/m로 최저 값을 갖고, 500 mTorr 이상의 영역에서는 약 43 V/m-Torr로 압력에 비례하여 증가하였다. OES 측정결과 마이크로파 공기 플라즈마에서 발생되는 주요 이온의 성분은 산소, 아르곤, 질소였으며, 특히 500 mTorr 이하의 영역에서는 산소와 아르곤 이온의 발생이 지배적이었다. 공기내의 산소(O(II))의 이온온도는 압력이 증가함에 따라 약 1.2 eV에서 0.5 eV로 감소하는 경향을 보였다. 정전 탐침 측정 결과는 500 mTorr 이하의 영역에서 플라즈마 밀도가 증가하는 경향을 보였으며 500 mTorr 이상의 영역에서 플라즈마 밀도는 비교적 낮았다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제4권3호
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• pp.240-249
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• 2004

In the present paper efforts have been made to optimize InAlAs/InGaAs HEMT by enhancing the effective gate voltage ($(V_c-V_off)$) using pulsed doped structure from uniformly doped to delta doped for microwave frequency applications and reliability. The detailed design criteria to select the proper design parameters have also been discussed in detail to exclude parallel conduction without affecting the del ice performance. Then the optimized value of $V_c-V_off$and breakdown voltages corresponding to maximum value of transconductance has been obtained. These values are then used to predict the transconductance and cut-off frequency of the del ice for different channel depths and gate lengths.

• Food Science and Biotechnology
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• 제16권5호
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• pp.832-835
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• 2007

Moisture content of normal, waxy, and high amylose com starches was adjusted to 10-35%, and irradiated in a microwave oven. The effect of microwave irradiation on the crystalline structure of starch was measured by using a differential scanning calorimetry (DSC), and X-ray diffractometry. Pasting viscosity profile was also determined by using a rapid viscoanalyzer (RVA). For all the 3 types of starches tested, the rate of temperature increase by the microwave irradiation was faster and more rapidly reached the maximum temperature of the pressure bomb ($120^{\circ}C$) when the moisture content was higher. X-ray diffraction and DSC data revealed that the microwave irradiated starch underwent partial disruption of crystalline structure. RVA studies showed that the irradiation caused significant reductions in maximal viscosity and breakdown, whereas pasting temperature was increased. Overall trends revealed that the microwave irradiation on the starch containing limited moisture content (less than 35%) provided the effects similar to the heat moisture treatment. These effects became more significant when the moisture content was higher. Compared to waxy com starch, normal, and high amylose com starches appeared to be more susceptible to the microwave irradiation.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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• pp.361-366
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• 2005

In this paper, a modified multimode hem antenna is designed to have 142 mm horn aperture radius and 921 mm length in order to be safe under 100 MW peak pulse power at 3 cm wave length through breakdown phenomenon study that threshold field strengths for the air breakdown phenomena is decided to be 3.78 MV/m. The proposed antenna is measured gain over 27 dBi and the -25 dB beam width of 29$^{\circ}$ in vertical plane.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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• pp.189-192
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• 1998

In this paper, we analyzed Microwave-DC conversion efficiency for the rectennas and it's position change. Rectenna consist of a two major parts, receiveing antenna and rectifying circuits. We made two types of 2.45C rectennas which the dipole and the patch antenna. Rectifying circuit is a GaAs-schottky diode with a large forward current and reverse breakdown voltage. The results of RF-DC conversion efficiency for two rectennas, patch type has 75.6% efficiency with 400$\Omega$ load resistor and dipole type has 69.75% efficiency with 360$\Omega$ load resistor. When the rectennas has optimal load resistor, Rectenna efficiency shows of $\pm10%$ at $70^{\circ}$~$110^{\circ}$ position.