• 제목/요약/키워드: microwave waveguide antenna

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등각사상방법을 이용한 도체로 보강된 결합 도파 선로의 정전기장과 전위 분포 해석 (Analysis of Electrostatic Field and Potential Distributions in Conductor-Backed Coupled Coplanar Waveguide Using Conformal Mapping Method)

  • 유태훈;한기수
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.35-42
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    • 2010
  • 본 논문에서는 등각사상 방법(conformal mapping method)을 사용하여 도체로 보강된 결합 도파 선로(conductor-backed coupled coplanar waveguide)의 정전기장 분포와 전위 분포를 계산하는 해석적인 수식을 유도하였다. 그리고 유도한 수식을 사용하여 결합 도파 선로 구조 전체에 분포하는 정전기장과 전위분포를 계산하고 이를 분석하였다. 논문에서 사용한 방법은 반복계산 과정을 필요로 하지 않으므로 이를 사용하면 전파해석방법(full-wave analysis method)보다 전기장분포를 빠르고 간편하게 계산할 수 있다. 이 방법은 결합기, 필터, 마이크로스트립 안테나와 같은 결합선로를 사용한 마이크로파집적회로의 분석에 폭넓게 응용될 수 있다.

변조 고주파에 의한 금속표면 결함 검출 (Detection of the Defect on the Metal Surface Using the Modulated Microwave)

  • 주광태;정성혜;송기영;김진옥
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.173-179
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    • 1999
  • 고주파를 이용하여 금속 표면의 원형 프레스 결함, 원형 관통 결함 및 선형 프레스 결함 등을 조사하였다. 본 실험에서는 3kHz 변조된 9.2GHz의 주파수를 사용했으며, 조사 방법으로는 반사법, 투과법, 주파수 고정법 등을 이용하였다. 고주파가 원형 프레스 결함과 원형 관통 결함에서 반사 신호의 크기가 큰 폭으로 변했다. 원형 프레스 결함에서는 반사신호에 의한 결함의 크기가 원래 크기의 2.5배로 확대되어 측정되었으며, 원형 관통 결함에서는 결함의 크기가 두 배로 확대되어 측정되었다. 또한, 선형 결함에서 고주파 반사신호의 크기는 결함폭의 증가와 함께 커졌으며, 결함 깊이가 2.4mm일 때 결함폭이 50mm에서, 결함 깊이가 1.2mm 및 0.45mm에서는 결함폭이 55mm일 때 각각 최대값을 나타냈다.

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Hydrophobic and Mechanical Characteristics of Hydrogenated Amorphous Carbon Films Synthesized by Linear Ar/CH4 Microwave Plasma

  • Han, Moon-Ki;Kim, Taehwan;Cha, Ju-Hong;Kim, Dong-Hyun;Lee, Hae June;Lee, Ho-Jun
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제26권2호
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    • pp.34-41
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    • 2017
  • A 2.45 GHz microwave plasma with linear antenna has been prepared for hydrophobic and wear-resistible surface coating of carbon steel. Wear-resistible properties are required for the surface protection of cutting tools and achieved by depositing a hydrogenated amorphous carbon film on steel surface through linear microwave plasma source that has $TE_{10}-TEM$ waveguide. Compared to the existing RF plasma source driven by 13.56 MHz, linear microwave plasma source can easily generate high density plasma and provide faster deposition rate and wider process windows. In this study, $Ar/CH_4$ gas mixtures are used for hydrogenated amorphous carbon film deposition. When microwave power of 1000 W is applied, 40 cm long uniform $Ar/CH_4$ plasma could be obtained in gas pressure of 200~400 mTorr. The Vickers hardness measurement of hydrogenated amorphous carbon film on steel surface was evaluated. It was found the optimized deposition condition at $Ar:CH_4=25:25$ sccm, 300 mTorr with microwave power of 1000W and RF bias power of 100W. By deposition of hydrogenated amorphous carbon film, contact angle on steel surfaces increases from $43.9^{\circ}$ to $93.2^{\circ}$.

WLAN/WiMAX 대역에서 동작하는 두 개의 슬릿 구조를 갖는 CPW 급전방식 소형 안테나 (A Compact CPW-fed Antenna with Two Slit Structure for WLAN/WiMAX Operations)

  • 김우수;윤중한
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.759-766
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    • 2022
  • 본 논문에서는 WLAN와 WiMAX 대역에서 동작하는 CPW 급전방식을 갖는 다중대역 소형 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 모노폴 형태의 변형된 방사체에 두 개의 슬릿 구조를 갖고 유전율 4.4이고 두께 1.0 mm인 FR-4 기판위에 설계하였다. 제안된 안테나의 크기는 15.1 mm⨯16.4 mm이며 전체 기판의 크기는 17.5 mm⨯16.4 mm 이다. 제작 및 측정결과, -10 dB 반사손실 특성을 기준으로 2400 MHz에서는 439 MHz (2.06~2.499 MHz), 3500 MHz 대역에서는 940 MHz (3.31~4.25 GHz) 그리고 5000 MHz 대역에서는 1,315 MHz (5.23~6.545 GHz)대역폭을 얻었다. 또한 제안된 안테나의 측정된 방사패턴은 3D 패턴을 제시하였으며 측정된 이득은 3개 대역에서 최대이득을 각각 2.24 dBi, 2.83 dBi 그리고 2.0 dBi를 얻었다.

강유전체 $(Ba,\;Sr)TiO_3$ 박막을 이용한 분포 정수형 아날로그 위상 변위기 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Distributed Analog Phase Shifter Using Ferroelectric $(Ba,\;Sr)TiO_3$ Thin Films)

  • 류한철;문승언;이수재;곽민환;이상석;김영태
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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    • pp.616-619
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    • 2003
  • This work presents the design, fabrication and microwave performance of distributed analog phase shifter (DAPS) fabricated on $(Ba,\;Sr)TiO_3$ (BST) thin films for X-band applications. Ferroelectric BST thin films were deposited on MgO substrates by pulsed laser deposition. The DAPS consists of high impedance coplanar waveguide (CPW) and periodically loaded tunable BST interdigitated capacitors (IDC). In order to reduce the insertion loss of DAPS and to remove the alteration of unloaded CPW properties according to an applied dc bias voltage, BST layer under transmission lines were removed by photolithography and RF-ion milling. The measured results are in good agreement with the simulated results at the frequencies of interest. The measured differential phase shift based on BST thin films was $24^{\circ}$ and the insertion loss decreased from 1.1 dB to 0.7 dB with increasing the bias voltage from 0 to 40V at 10 GHz.

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자기 아파인 프랙탈 구조를 이용한 CPW 급전 크로스 안테나 (A CPW-Fed Self-Affine Cross Shape Fractal Antenna)

  • 김태환;이재욱;조춘식;이윤현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.949-956
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    • 2005
  • 본 논문에서는 처음으로, CPW(CoPlanar Waveguide) 급전을 이용한 자기 아파인(self-affine) 프랙탈 안테나를 제시한다. 제시된 새로운 구조는 비등방성 축척 대칭성으로 인해 자기 상사(self-similar) 구조를 이용한 프랙탈 안테나보다 더 작은 크기로 낮은 주파수 대역에서 공진을 일으키도록 설계할 수 있다. 반복 계수가 증가할수록 임피던스 정합 조건이 향상되고, 표면 전류가 흐를 수 있는 새로운 통로를 만들어 다중 대역 특성을 보이게 되며, 또한 첫 공진 주파수의 위치를 낮은 쪽으로 이동시킨다. 복사 패턴은 목표치인 단순 모노폴 안테나 특성과 유사하며 반복 계수가 3일 때의 이득은 940 MHz에서 측정치 2.27 dBi로 최대이다. FDTD 알고리즘에 기반을 두고 있는 CST Microwave Studio를 이용한 모의 실험 결과와 RT/Duroid 5880 기판을 이용하여 제작한 안테나의 측정 결과를 싣는다.

X-밴드용 소형 고전력 TM01-TE11 모드 변환기에 관한 연구 (A Study on the X-band Compact High-power TM01-TE11 Mode Converter)

  • 박경순;이우상;이병무;윤영중;소준호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.677-684
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    • 2004
  • 본 논문에서는 X밴드용 고출력 시스템에 적합한 경사진 원형 도파관 구조를 이용한 소형 T $M_{01}$-T $E_{11}$ 모드 변환기를 제안한다. 제안된 모드 변환기는 마이크로파 에너지가 RBWO 전원으로부터 혼 안테나로 효율적으로 전송되도록 파라미터 연구를 통해 최적화된 구조로 설계되었다. 그리고 반사손실, 각 모드의 전력, 임피던스 대역폭, 그리고 모드 패턴의 시뮬레이션 결과와 측정결과를 제시하였다.다.

Ka 대역 통신위성중계기용 저잡음증폭기 모듈 개발 (Development of LNA module for Ka-band Communication Satellite Payload)

  • 장동필;정진철;염인복;박종흥;오승엽
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.189-192
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    • 2004
  • A LNA module, integrated microwave assemblies (IMAs) were developed for use in Ka-band Satellite Communication Satellite Payload that operates in the frequency range of 29,6 ${\~}$ 30.0GHz. The module will be placed directly behind their respective antenna feed horns to minimize the required waveguide and system noise figure impact. Two MMIC LNA Chips were used in the module design. The measured result shows that the module has 32dB gain and 2.4dB NF performance. The module size is 51m ${\times}$ 36m ${\times}$ 22 and the mass is 92g. The Noise Figure performance is the best result of currently available modules for satellite payload operating in the same frequency range. The module will be assembled using space-qualified process and tested for space qualification.

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전계분포 균일성 향상을 위한 철사 도파관 안테나 설계 및 제작 (Design and Realization of Metal Waveguide Antenna for Improving Electric field Uniformity)

  • 밤바후 바트나이람달;홍종탁;청창율
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1662-1663
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    • 2011
  • 본 논문에서 하지 정맥 지료를 위한 마이크로파 시스템에서 사용될 가열 안테나의 전계 분포를 균일하게 형성시키기 위해 철사 도파관 안테나를 설계 및 제작하였다. 일반적인 도파관 안테나에 경우 안테나 중심 부분에 전계가 가장 세게 분포되어 온도가 다른 곳에 비해 차이가 많이 나므로 인체 피부가 회상을 입힐 위험이 있다. 제안된 철사 도파관 안테나는 끝단에 가느다란 철을 이용하여 전기장을 철사 부분에 집중시켜 안테나 중앙 부분에 집중된 전기장을 분산되도록 설계하였다. 따라서 전기장을 소스로 하는 온도도 균일하게 분포하게 된다. 제안된 철사 도파관 안테나 내부의 전계 분포는 Ansoft 사의 HFSS, 온도 분포는 CST 사의 MWS(Microwave Studio)를 이용하여 시뮬레이션을 하였고, 일반적인 안테나 경우보다 더 균일한 전계와 온도 분포 특성을 보임을 확인하였다. 제작된 철사 안테나는 사용주파수 15GHz에서 -10dB 이하의 반사 손실을 보였다. 또한 안테나 타당성을 검증하기 위해 개구면 앞에 돼지 껍데기를 두고 일정시간 가열하여 일반 안테나와 제안된 철사 도파관 안테나 온도 분포를 비교하였다. 열화상 카메라를 이용한 실험결과 일반 안테나에 경우 중앙과 가장 자리부분 사이에 약 $29^{\circ}C$, 제안된 철사 도파관 안테나에 경우에는 약 $12.5^{\circ}C$의 차이를 보였다. 이를 통해 제안된 철사 도파관 안테나가 전계 분포 균일성 향상에 기여함을 확인하였다.

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Wireless Power Transfer System

  • Arai, Hiroyuki
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제11권3호
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    • pp.143-151
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    • 2011
  • This paper presents a survey of recent wireless power transfer systems. The issue of wireless power transfer is to achieve a highly efficient system with small positioning errors of the facilities setting. Several theories have been presented to obtain precise system design. This paper presents a summary of design theory for short range power transfer systems and detailed formulations based on a circuit model and an array of infinitesimal dipoles. In addition to these theories, this paper introduces a coil array scheme for improving the efficiency for off axis coils. In the microwave range, tightly coupled resonators provide a highly efficient power transfer system. This paper present san-overlay resonator array consisting of half wavelength microstrip line resonators on the substrate with electromagnetically coupled parasitic elements placed above the bottom resonators. The tight couplings between the waveguide and the load resonator give strong power transmission and achieve a highly efficient system, and enables a contact-less power transfer railroad. Its basic theory and a demonstration of a toy vehicle operating with this system are presented. In the last topic of this paper, harmonic suppression from the rectenna is discussed with respect to acircular microstrip antenna with slits and stubs.