• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제16권3호
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• pp.169-181
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• 2016

This work presents a new method for enhancing the performance of a dual band Planer Inverted-F Antenna (PIFA) and its lumped equivalent circuit formulation. The performance of a PIFA in terms of return loss, bandwidth, gain, and efficiency is improved with the addition of the proposed open stub in the radiating element of the PIFA without disturbing the operating resonance frequencies of the antenna. In specific cases, various simulated and fabricated PIFA models illustrate that the return loss, bandwidth, gain, and efficiency values of antennas with longer optimum open stub lengths can be enhanced up to 4.6 dB, 17%, 1.8 dBi, and 12.4% respectively, when compared with models that do not have open stubs. The proposed open stub is small and does not interfere with the surrounding active modules; therefore, this method is extremely attractive from a practical implementation point of view. The second presented work is a simple procedure for the development of a lumped equivalent circuit model of a dual band PIFA using the rational approximation of its frequency domain response. In this method, the PIFA's measured frequency response is approximated to a rational function using a vector fitting technique and then electrical circuit parameters are extracted from it. The measured results show good agreement with the electrical circuit results. A correlation study between circuit elements and physical open stub lengths in various antenna models is also discussed in detail; this information could be useful for the enhancement of the performance of a PIFA as well as for its systematic design. The computed radiated power obtained using the electrical model is in agreement with the radiated power results obtained through the full wave electromagnetic simulations of the antenna models. The presented approach offers the advantage of saving computation time for full wave EM simulations. In addition, the electrical circuit depicting almost perfect characteristics for return loss and radiated power can be shared with antenna users without sharing the actual antenna structure in cases involving confidentiality limitations.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.200-207
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• 2009

본 논문에서는 구형 공진기와 SIOS(Step-Impedance-Open-Stub)를 사용하여 삽입 손실이 적고, 차단 특성이 아주 좁고, 광대역 특성을 갖는 대역 통과 필터를 연구하였다. SIOS는 일반 $0.25\;{\lambda}$ 개방 스터브보다 약 30 %의 길이를 줄일 수 있고, 또한, SIOS의 길이에 따라 임피던스 값을 조정함으로써 필터의 특성 개선에 적용할 수 있다. 본 논문의 객관성을 입증하기 위해서 이중 모드 구형 공진기를 사용한 최적화된 광대역 대역 통과 필터를 구현하였다. 전송 선로 모델을 사용하여 계산한 주파수 특성 결과는 실험값과 아주 잘 일치하였다. 본 논문에서 구현된 필터의 주파수 특성은 필터의 3 dB 대역폭은 51.75 %(3.206 GHz)이고, 삽입 손실은 0.44 dB, 30 dB 차단 특성은 저 주파수 대역에서 221 MHz($4.326{\sim}4.587\;GHz$), 고주파수 대역에서 181 MHz($7.739{\sim}7.954\;GHz$)이다. 최대 차단 특성은 저주파 대역에서 -61.8 dB, 고주파 대역에서 -76.3 dB이다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권6호
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• pp.282-289
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• 2014

본 논문은 여파기의 크기를 축소시키고 대역폭을 넓히기 위해 전송선로 및 개방형 스터브(stub)에 임피던스(impedance) 부정합과 SIR(Stepped Impedance Resonator)을 적용하여 소형화된 초광대역 개방형 스터브 대역통과 여파기에 대해 제안을 한다. 제안된 대역통과 여파기의 대역폭 및 중심 주파수는 각각 103 % 및 11.2 GHz이고 통과대역 주파수는 4.8 GHz~16 GHz이며 저역 주파수 대역과 고조파를 적용하여 임피던스 부정합을 사용했을 때, 제안된 구조의 전송선로 길이는 일반적인 전송선로 길이 보다 약 절반의 수준으로 줄어들게 된다. 또한 개방형 스터브의 크기를 줄이기 위해서는 SIR을 사용할 수 있으며 실험결과에서 삽입 및 반사손실은 각각 0.35 및 15.1 dB이고 여파기의 크기는 $8.92{\times}10.6mm^2$이므로 만족한 결과를 얻을 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제26권4호
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• pp.315-320
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• 2004

This paper proposes a 10-${\mu}m$ thick oxide layer structure that can be used as a substrate for RF circuits. The structure has been fabricated using an anodic reaction and complex oxidation, which is a combined process of low-temperature thermal oxidation (500 $^{\circ}C$ for 1 hr at $H_2O/O_2$) and a rapid thermal oxidation (RTO) process (1050 ${\circ}C$, for 1 min). The electrical characteristics of the oxidized porous silicon layer (OPSL) were almost the same as those of standard thermal silicon dioxide. The leakage current density through the OPSL of 10 ${\mu}m$ was about 10 to 50 $nA/cm^2$ in the range of 0 to 50 V. The average value of the breakdown field was about 3.9 MV/cm. From the X-ray photo-electron spectroscopy (XPS) analysis, surface and internal oxide films of OPSL prepared by a complex process were confirmed to be completely oxidized. The role of the RTO process was also important for the densification of the porous silicon layer (PSL) oxidized at a lower temperature. The measured working frequency of the coplanar waveguide (CPW) type short stub on an OPSL prepared by the complex oxidation process was 27.5 GHz, and the return loss was 4.2 dB, similar to that of the CPW-type short stub on an OPSL prepared at a temperature of 1050 $^{\circ}C$ (1 hr at $H_2O/O_2$). Also, the measured working frequency of the CPW-type open stub on an OPSL prepared by the complex oxidation process was 30.5 GHz, and the return was 15 dB at midband, similar to that of the CPW-type open stub on an OPSL prepared at a temperature of $1050^{\circ}C$ (1 hr at $H_2O/O_2$).

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권1호
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• pp.103-109
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• 2008

본 논문에서는 FSCS를 이용한 고조파가 억제된 ${\lambda}_g/4$ 단락형 스터브 대역통과 여파기와 ${\lambda}_g/2$ 개방형 스터브 대역통과 여파기를 새로운 구조로 제안 설계하였다. 제안된 여파기는 FSCS를 이용한 광대역 대역저지 여파기를 대역통과 여파기에 집적화 시켜 제2 고조파를 억제하였고, 스터브 사이에 BSF를 집적화하여 크기의 증가를 방지하여 22% 감소하였다. 제안된 여파기는 중심주파수 5.8 GHz에서 통과 대역폭 50%, 고조파 저지대역 120% 광대역 대역통과 여과기의 특성을 나타내었고, ${\lambda}_g/4$ 단락형 스터브 여파기의 경우 삽입손실 0.5 dB, 반사손실 14 dB의 측정결과를 ${\lambda}_g/2$ 개방형 스터브 여파기의 경우는 삽입손실 0.8 dB, 반사손실 14.4 dB의 측정결과를 얻었으며, 시뮬레이션 결과와 측정결과가 유사하게 나타났다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.439-444
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• 2020

본 논문에서는 결합선로와 개방형 스터브를 통해 간단히 구현되는 FSCS의 결합계수에 따른 특성을 분석하고, FSCS로 구현되는 대역저지 필터의 대역저지 대역폭을 향상시키고자 다단의 FSCS를 제안하였다. FSCS는 스터브에 의해 기본 공진 주파수가 결정되며 결합선로의 결합계수에 의해 대역폭을 조절할 수 있다. 논문에서는 결합선로와 스터브의 전기적 길이를 절반으로 하는 FSCS를 추가로 연결하여 다단 FSCS를 구현하였으며, 3단 FSCS로 구성된 대역저지 필터는 저지 대역 177.3% (1.15~12.72GHz)와 저지대역에서의 최대 반사 손실 1dB의 측정 결과를 보였다.

• 전기학회논문지
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• 제58권12호
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• pp.2462-2467
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• 2009

This paper proposes a dual band branch line coupler (BLC) using a composite right/left handed (CRLH) transmission line. The existing dual band BLCs with open stubs require hundreds of line impedance for the open stub as the frequency bands approach to each other, so it has been almost impossible to realize them. However in the proposed BLC, a CRLH transmission line replaces the open stub with an extremely high line impedance so that the BLC circuit may be realized even two frequencies are close to each other. As an example, a dual band BLC operating at 1800MHz and 2300MHz (the frequency ratio is 1:1.28) is designed and measured. Open stubs with $560\Omega$ line impedance are replaced by CRLH transmission lines for realizing the dual band BLC. The measured performances prove that the dual band operation is well acceptable and the proposed design method is successful even the ratio between two frequencies is not around two nor more.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권1호
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• pp.97-102
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• 2008

본 논문에서는 휴대폰에서 GSM/DCS/Bluetooth 대역에서 사용되는 내장형 안테나에 관한 것으로 폴딩형태의 루프를 기본 구조로 한다. 폴딩형 루프의 중심에 급전과 단락점을 대칭적으로 형성하여 1/4 파장의 정수배가 되는 주파수에서 공진이 가능하도록 하였다. 이 루프구조의 한쪽 종단에서 개방형 스터브를 구현하였는데 이는 루프구조의 공진기에 개방형 스터브에 의하여 공진 주파수를 낮추는 기능을 갖는다. 또한 개방형 스터브는 PIFA 구조의 기능을 하여 GSM 대역에서 새로운 공진을 추가하여 대역폭의 증대를 가져온다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.636-644
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• 2009

본 논문에서는 구형공진기와 SIOS를 사용하여 삽입손실이 작고, 차단특성이 아주 좁고, 광대역 특성을 갖는 마이크로스트립 대역통과필터를 연구하였다. 계단 입피던스 스터브는 일반$0.25{\lambda}$ 스터브 보다 약 30%의 길이를 줄일 수 있고, 또한 스터브의 임피던스의 크기를 변경할 수 있는 장점이 있음으로 필터의 특성 개선에 적용할 수 있다. 본 논문의 객관성을 입증하기 위해서 이중모드 구형공진기를 사용한 최적화된 광대역 대역통과 필터를 구현하였다. 전송선로 모델을 사용하여 계산한 주파수 특성 결과는 실험 값과 아주 잘 일치하였다. 구현된 필터의 주파수 특성은 $L_4$ = 1.94mm인 경우에 필터의 3dB 대역폭은 52.5%(3.267GHz)이고, 삽입 손실은 0.33dB, 30dB 차단특성은 저주파수 대역에서 221MHz, 고주파수대역에서 0.181MHz이다. 최대 차단특성은 저주파 대역에서 -54dB, 고주파 대역에서 -60dB이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1734-1739
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• 2014

본 논문에서는 변형된 DCRLH 구조의 전송선로를 이용하여 저지대역에서 나타나는 고조파 공진 특성을 제거하고, 큰 감쇄 특성을 갖는 마이크로스트립 저역통과 필터를 설계하고 제작하였다. 저역통과 필터는 통과대역 신호를 잘 전달하고 저지대역 감쇄특성을 키우기 위한 병렬 개방스터브 선로와 고조파 통과특성을 제거하기 위한 직렬 단락스터브 선로를 복합적으로 사용하여 구성하였다. 이렇게 구성함으로써 저지대역에서 나타나는 불필요한 고조파신호를 억제시킬 수 있었고, 필터의 대역통과 성능을 개선할 수 있었다. 제작된 저역통과필터는 1.5 GHZ 이내의 통과대역에서 삽입손실 1.26 dB, 정재파비 1.65, 그리고 1.84 GHz에서 2.18 GHz의 저지대역에서 100 dB 감쇄, 20 와트 전력테스트에서 양호 평가를 얻어 모든 면에서 스펙에서 정한 규정 값 이상의 우수한 성능을 가질 수 있었다.