• 제목/요약/키워드: radio frequency resonator

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Simple Technique for Measurement of Complex Permittivity and Detection of Small Permittivity Change Using Partially Open Cavity

  • Park, Sangbok;Chung, Young-Seek;Cheon, Changyul
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권1호
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    • pp.268-272
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    • 2014
  • This letter presents a measurement methodology of the complex permittivity of liquid using a partially open cavity in narrow band. The partially open cavity (POC) can measure dielectric small changes caused by the temperature variation of the liquid inside the cavity as well. Using the resonance frequency and unloaded quality factor of the proposed POC, the complex permittivity is evaluated. The apertures on the walls of the cavity are designed to circulate the liquid inside to outside of the POC and located at the corner area of the cavity to minimize the disturbance of field distribution at the dominant mode. The results measured by the proposed POC were compared with those by the conventional open-ended probe and Cole-Cole equation. The POC showed better performance in measuring small dielectric constant changes than the open-ended probe.

Mo/SiO2/Si(100)기판 위에 MOCVD법으로 성장시킨 AIN박막이용 GHz대역의 FBAR제작에 관한 연구 (Fabrication of GHz-Band FBAR with AIN Film on Mo/SiO2/Si(100) Using MOCVD)

  • 양충모;김성권;차재상;박구만
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.7-11
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    • 2006
  • 본 논문에서는 $Mo/SiO_2/Si(100)$ 기판 위에 MOCVD(Metal-Organic-Chemical-Vapor Deposition)법을 이용하여 C축 방향으로 성장시킨 AIN(Aluminum Nitride) 박막을 이용하여 GHz대역 무선 통신에서 사용할 수 있는 FBAR(Film-Bulk-Acoustic Resonator)을 제작하였다. 제작된 공진부의 공진주파수와 반공진주파수는 각각 3.189[GHz]와 3.224[GHz]으로 측정되었으며, Q값(Quality Factor)과 유효한 전기기계 결합계수(${k_{eff}}^2$)는 각각 24.7과 2.65[%]로 평가되었다. AIN의 증착(Deposition) 조건은 $950[^{\circ}C]$의 기판표면(Substrate) 온도, 20Torr의 압력, 25000의 N/Al의 V/III비로 증착하였다. $4{\times}10^{-5}[\Omega{cm}]$의 Mo 하부전극 고유저항과 $Mo/SiO_2/Si(100)$ 기판 위에 AIN(0002) FWHM(Full-Width at Half-Maximum) 4를 갖는 C축 방향성의 AIN 박막을 성공적으로 성장시켰다. 따라서 증착된 AIN박막의 FWHM값은 GHz대역 무선 통신용 RF(Radio Frequency) 밴드 패스 필터 설계에 유용하게 사용될 것이다.

메타물질 Slab이 포함된 자계 결합 무선 전력 전송 시스템 효율 요소 분석 (Analysis of Elements for Efficiencies in Magnetically-Coupled Wireless Power Transfer System Using Metamaterial Slab)

  • 김건영;오택규;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.1128-1134
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    • 2014
  • 본 논문에서는 자계 집속을 위해 메타 물질 slab을 포함하는 무선 전력 전송 성능을 공진기의 유효 Q-factor와 결합계수 예측식을 사용하여 요소적으로 분석하였다. 구체적으로, 메타 물질이 갖는 손실을 고려한 등가회로를 제안하고, 이를 이용하여 무선 전력 전송 시스템을 분석하였다. 손실이 없는 이상적 또는 저손실 메타 물질이 시스템에 삽입될 경우, 음의 투자율로 인한 자계 집속으로 인해 전송 효율이 대폭적으로 개선될 수 있다. 하지만 음의 투자율을 구현하기 위해 RR (Ring Resonator) 또는 SRR(Split Ring Resonator)로 메타 물질을 설계할 경우, 구조에 의한 손실로 효율 증가에 악영향을 끼치게 된다. 점 자하 소스가 아닌 실제의 루프 공진기에 손실이 있는 메타 물질을 사용하여 전송 효율을 향상시키기 위해서는, 메타 물질의 폭을 송수신 공진기 간 거리의 반 이하에서 최적화하여야 한다. 손실 탄제트가 0.001인 메타 물질이 두 공진체 사이에 삽입되었을 때는 그 폭과 두 공진기 사이의 거리의 비가 약 0.35일 때 전송 효율이 93%(메타물질 사용하지 않은 경우는 53 %)로 최대가 되었으며, 손실 탄젠트가 0.2(실제 손실과 유사)를 갖는 메타 물질이 삽입될 경우, 그 비가 약 0.25에서 약 61 %의 최대 전송효율을 나타내었다.

협대역 저지 특성을 가지는 UWB용 마이크로스트립 필터 설계 (The Design of Microstrip Band-Selective Filter with Narrow Stopband for UWB Application)

  • 노양운;홍석진;정경호;정지학;최재훈
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.7-12
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    • 2005
  • A compact microstrip band-selective filter for ultra-wideband (UWB) radio system is proposed. The filter combines the traditional short-circuited stub highpass filter and coupled resonator bandstop filter on both sides of the mitered 50-ohm microstrip line. To realize the pseudo-highpass filtering characteristic over UWB frequency band (3.1 GHz to 10.6 GHz), a distributed highpass filter scheme is adopted. Three coupled resonators are utilized to obtain the band stop function at the desired frequency band. By meandering the coupled resonators, there is 29% reduction in footprint compared to the traditional bandstop filter using L-shaped resonators. The measured results show that the filter has a wide passband of 146.7 % (2.1 GHz to 10.15 GHz) with low insertion loss and the stop band of 7.42 % (5.32 GHz to 5.73 GHz) for 3-dB bandwidth. The measured group delay is less than 0.7 ns within the passband except the rejection band.

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Design and characteristic investigations of superconducting wireless power transfer for electric vehicle charging system via resonance coupling method

  • Chung, Y.D.;Yim, Seong Woo
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.21-25
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    • 2014
  • As wireless power transfer (WPT) technology using strongly coupled electromagnetic resonators is a recently explored technique to realize the large power delivery and storage without any cable or wire, this technique is required for diffusion of electric vehicles (EVs) since it makes possible a convenient charging system. Typically, since the normal conducting coils are used as a transmitting coil in the CPT system, there is limited to deliver the large power promptly in the contactless EV charging system. From this reason, we proposed the combination CPT technology with HTS transmitting antenna, it is called as, superconducting contactless power transfer for EV (SUWPT4EV) system. As the HTS coil has an enough current density, it can deliver a mass amount of electric energy in spite of a small scale antenna. The SUCPT4EV system has been expected as a noble option to improve the transfer efficiency of large electric power. Such a system consists of two resonator coils; HTS transmitting antenna (Tx) coil and normal conducting receiver (Rx) coil. Especially, the impedance matching for each resonator is a sensitive and plays an important role to improve transfer efficiency as well as delivery distance. In this study, we examined the improvement of transmission efficiency and properties for HTS and copper antennas, respectively, within 45 cm distance. Thus, we obtained improved transfer efficiency with HTS antenna over 15% compared with copper antenna. In addition, we achieved effective impedance matching conditions between HTS antenna and copper receiver at radio frequency (RF) power of 370 kHz.

편광 상태와 메타 물질을 이용한 전자기파 유도 에너지 전달 제어 (Polarization-Dependent Electromagnetically-Induced Transparency by Using Metamaterial)

  • 박진우;김성일;장원호;이영백
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.406-409
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    • 2012
  • 메타 물질에서의 전자기파 유도 에너지 전달 제어에 관한 연구가 마이크로파 영역에서 실험 및 전산 모사를 통해 이루어졌다. 제시된 메타 물질은 기판을 사이로 두 개의 링 타입 공진기가 비대칭적으로 배열된 구조이고, 전자기파의 유도 에너지 전달이 편광 상태에 크게 의존함을 확인할 수 있었다. 본 연구는 마이크로파 제어 및 관련 응용 분야에 새로운 가능성을 제시할 수 있을 것이다.

2 GHz 대역 RF 대역통과 필터 응용을 위한 AlN 압전 박막을 이용한 FBAR 소자 (FBAR Device with Thin AlN Piezoelectric Film for 2 GHz RF Bandpass Filter Applications)

  • Giwan Yoon;Munhyuk Yim;Dongkyu Chai;Kim, Sanghee;Kim, Jongheon
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.250-254
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    • 2003
  • 본 논문에서는 2GHz 대역 RF 대역통과 필터 응용을 위한 FBAR 소자에 대한 연구를 발표한다. 본 연구의 FBAR 소자는 크게 상부 및 하부 전극 사이에 압전체(AlN)가 삽입되어 있는 공진부와 SiO2/W이 여러층으로 적층되어 있는 음향반사층 두 부분으로 구성되어 있다. RF sputtering 방법으로 증착된 AlN 박막은 c축이 기판에 수직한 정도가 우수한 c축 우선 배향성을 갖는다. 이때 결정립(grain)은 길고 얇은 주상형(columnar)을 보인다. 뿐만아니라, 우수한 품질계수(4300)와 반사손실(37.19 dB)도 얻어졌다.

Opto-Hertzian 효과를 이용한 고주파 여기식 슬랩 CO2 레이저의 출력 안정화 (Power stabilization of a slab CO2 laser by using the Opto-Hertzian effect)

  • 최종운;우삼용;김규식;이영우
    • 한국광학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.337-342
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    • 2004
  • 본 연구에서는 opto-Hertzian 효과를 이용하여 고주파 여기식 슬랩형 $CO_2$ 레이저의 출력을 안정화하였다. 슬랩레이저 공진기속의 복사선 세기가 변화할 때 opto-Hertzian 효과에 의해서 공진기의 방전 임피던스도 함께 변화한다. 이에 따라 공진기로 입사 또는 반사되는 고주파 에너지 값도 변화한다. 이 같은 변화를 결합 루프를 통해 검출하여 고주파 성분을 제거한 후 록인 안정기에서 발생시킨 오차신호를 기준신호로 사용하여 슬랩 레이저의 출력을 안정화하였다. 본 방법으로 안정화된 레이저의 출력 변동률이 0.2%로 개선됨을 확인하였다.

평행 결합 Mushroom 구조를 이용한 대역 통과 여파기의 고조파 성분 억제 (Suppression of Harmonic Passband of Bandpass Filters(BPFs) Using Parallel-Coupled Mushroom Structure)

  • 이재곤;이정해
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.118-125
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    • 2007
  • 본 논문에서는 평행 결합 버섯 구조를 이용하여 대역 통과 필터의 고조파 성분을 제거하였다. Double positive(DPS)전송 선로인 마이크로스트립 라인과double negative(DNG)전송 선로인 버섯 구조 사이에서는 격리된 마이크로스트립 라인과 버섯 구조의 교차되는 분산 곡선 주파수 대역에서 강한 결합이 복소 전파 상수로 인해서 발생한다. 교차되는 분산 곡선 주파수에서 강한 결합으로 인하여 전파가 전파를 하지 못하기 때문에 이와 같은 구조는 대역 저지 필터로 이용할 수 있는 것이다. 제안된 대역 저지 필터는 공진기를 이용한 형태가 아니라 평행 결합 전송 선로를 이용하였기 때문에 넓은 대역폭을 가지고 DPS와 DNG 전송 선로 사이의 강한 결합으로 인해서 소형화에 유리하다는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 중심 주파수 4 GHz, 3 dB fractional 대역폭은 40%인 평행 결합 대역 저지 필터를 설계하였고, 이를 두 가지 종류의 대역 통과 필터의 고조파 모드를 억제하는데 이용하였다.

자기공명 무선전력전송용 100 W급 수신기 설계 및 제작 (Design and Implementation of a 100 W Receiver for Wireless Power Transfer Using Coupled Magnetic Resonance)

  • 김성민;조인귀;최현철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.84-87
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    • 2016
  • 본 논문에서는 자기공명 방식의 무선전력전송 시스템용 100 W급 수신기를 설계, 제작하였다. 제안된 수신기는 1.8 MHz 대역, 100 W급 full-bridge 다이오드 정류기와 정전류 충전기로 구성되어 있다. 특히 정류기에는 30 V 이상의 과전압으로부터 수신기를 보호하는 과전압 보호회로와 수신기에 입력되는 여분 전력을 자동으로 소모하여 수신기의 임력임피던스를 부하변동에 관계없이 일정하게 유지시키는 능동 더미 부하가 내장되어 있다. 정전류 충전기는 최대 1 A의 충전 전류로 배터리를 충전할 수 있도록 설계, 제작되었으며, 충전전류를 제어할 수 있도록 구성되었다. 구성된 수신기를 이용하여 자기공명방식 무선충전 시스템을 구성하였다. 시스템은 130 W 송신기, 1.8 MHz 대역 송수신 공진기, 그리고 제안된 수신기로 구성되어 있으며, 자기공명방식으로 48 V 리튬-이온 배터리를 충전하도록 설계되었다. 시스템 측정 결과, 30 cm의 전송거리에서 약 54 %의 시스템 효율을 나타내었다.