• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.2639-2645
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• 2009

본 논문은 나선형 공진기를 이용한 CPW 발진기의 설계에 대하여 기술한다. CPW 나선형 공진기는 기존의 CPW 헤어핀, 헬리컬 공진기에 비하여 높은 Q 특성을 가지므로 출력특성과 크기가 개선된 발진기 설계에 유리하다. CPW 발진기 설계에 앞서 세 가지 CPW 공진기의 특성을 비교한다. EM 시뮬레이션을 행하여 공진기 설계 및 발진기 성능 확인에서의 정확도를 높였음을 보인다. 세 가지 CPW 공진기를 이용하여, 5.7 GHz 대역에서 각각 발진기를 설계하였다. 제작 및 측정 결과, 헬리컬, 헤어핀, 나선형 공진기를 이용한 각각 CPW 발진기의 측정된 출력은 각각 2.55 dBm, 2.64 dBm, 4.98 dBm이다. 한편 세 가지 공진기는 각각 $102.15mm^2,\;130.05mm^2,\;80.625mm^2$ 크기를 보여, 제안한 CPW 나선형 공진기가 다른 공진기에 비해 크기 감소 효과도 우수함이 제시된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.796-808
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• 2007

이 논문에서는 split-ring 공진기와 spiral 공진기를 complementary 형태로 구현한 새로운 형태의 두 가지 마이크로스트립 대역저지 필터를 제안하였다. 첫 번째는 마이크로스트립 전송 선로의 중앙 선로에 세 개의 split-ring 공진기를 일렬로 배열시켜 에칭 시킨 것이다. 중앙 선로에 구현된 세 개의 split-ring 공진기와 수직으로 시간에 따라 변하는 전계가 걸리면 특정 공진 주파수에서 유효 투자율이 음이 되는 현상이 벌어지며, 이에 따라 전파가 더 이상 진행하지 못하게 된다. 이는 특정 공진 주파수에서 대역저지 현상이 나타나는 것을 의미한다. 두 번째는 첫 번째 것과 비슷하게 마이크로스트립의 중앙 선로에 spiral 공진기를 세 개 나열하여 에칭하였다. Spiral 공진기는 그 축에 수직한 방향으로 전계가 걸렸을 때 특정 공진 주파수에서 self-resonance 현상이 일어나며, 이것이 대역저지 특성으로 나타난다. 제안된 두 필터는 쉽게 공진 주파수와 대역저지 폭을 결정할 수 있고, 매우 작은 크기를 갖으며, 통과대역 내에서 삽입손실이 거의 없으며, 매우 날카로운 스커트 특성을 갖는다. 또한 제작하기 쉽고, 향후 MMIC에 적용하기 쉬울 것으로 예상한다.

• 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.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권4호
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• pp.38-42
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• 2010

본 논문에서는 슬롯형 분할 나선형 공진기를 이용하여 마이크로스트립 기판상에 구현될 소형 협 대역통과 필터설계기법을 제안한다. 이 필터의 설계기법은 슬롯형 분할 나선형 공진기, 패치사이의 용량성 갭, 그리고 미앤더 구조를 가진 유도성 스터브의 조합으로 구성된 필터 단들의 종속 연결에 근거를 두고 있다. 그 기법하에서 거의 대칭인 필터응답, 가변 대역폭, 그리고 소형필터를 구현할 수 있었다. 제안된 필터는 기존의 필터보다 저지대역에서 우수한 차단특성을 가졌다. 측정결과, 삽입손실은 중심주파수($f_0$=1GHz)에서 -3.47dB, 통과대역에서 -12.62dB 이하, 3dB 대역폭은 약 7.3%로 나타났다. 제작된 필터의 관심 영역 주파수응답은 CST사의 MWS(Microwave Studio)로 전산모의 실험된 값과 잘 일치되었다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제10권4호
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• pp.237-243
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• 2010

A wireless power transfer system based on magnetically coupled two resonators is analysed using the filter theory. Design equations for each lumped parameter circuit components are derived. As a result, change of coupling coefficient between the resonators and/or change of load resistance are easily responded. Effect of circuit loss to the design theory is also addressed. After designing a power transfer system, a real system is constructed using spiral and loop coils. Dependence of circuit elements on their dimensions is measured in advance and used to cope with the designed element values. Simulated response by use of designed element values and measured result are compared, indicating the validity of the theory.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3866-3872
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• 2010

본 논문에서는 나선형 공진기와 고출력 트랜지스터를 이용하여 고출력 발진기를 설계 측정한 결과를 기술하고 있다. 고출력 트랜지스터가 발진기 설계에 단점이 많음에도 불구하고 평면형 공진기 가운데에서 상대적으로 Q가 높다는 장점을 지닌 나선형 공진기가 고출력 발진기 설계에 이용될 수 있음을 보인다. 1.8GHz 주파수 대역에서 고출력 발진기를 설계하여 측정한 결과, 1.74GHz에서 23.5dBm의 출력전력과 1MHz offset에서 -146.76dBc/Hz의 위상 잡음 특성을 얻었음을 보인다. 또한 바이어스 전압에 따른 발진 주파수와 출력을 측정한 결과, 주파수 천이가 1MHz 이내이고 출력이 최대 24dBm 정도인 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권2호
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• pp.95-104
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• 2011

본 논문에서는 complementary 나선형 공진 구조와 인터디지털 구조 기반의 메타물질 전송 선로가 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 줄이기 위해서 제안되었다. 이와 같은 메타물질 전송 선로는 접지 면에 식각된 complementary 나선형 공진 구조의 배열과 신호 면의 인터디지털 전송 선로를 적용하여 구현되었다. 신호 면의 인터디지털 전송 선로는 인터디지털 구조가 없는 일반적인 전송 선로보다 더 높은 공진 Q 특성을 얻기 위해서 사용되었다. 제안된 메타물질 전송 선로의 공진 특성과 Q 특성의 고유 포화 특성이 신호 면의 전송 선로의 폭, complementary 나선형 공진 구조의 크기, complementary 나선형 공진 구조 사이의 전류 방향, complementary 나선형 공진 구조의 단위 셀 쌍의 수를 변화시킴으로써, 그리고 인터디지털 구조의 유무에 의해서 분석되어졌다. 제안된 전압 제어 발진기의 위상 잡음과 주파수 조절 범위는 -127.50~-125.33 dBc/Hz @ 100 kHz와 5.744~5.852 GHz이다.

• 전기학회논문지
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• 제56권8호
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• pp.1471-1475
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• 2007

In this paper, a novel embedded ultra wideband (UWB) band-pass filter is presented on a FR-4 package substrate including high Dk resin coated copper (${\varepsilon}_r=30$) film. The proposed UWB filter is comprised of a parallel resonator with meander-type uniform impedance resonator (UIR) and two series resonators with high Q circular stacked spiral inductor and metal-insulator-metal (MIM) capacitor. In order to obtain excellent attenuation characteristics by generating attenuation poles in lower and upper stop bands, a single MIM capacitor is added to each resonator. The fabricated FR-4 embedded UWB filter has insertion loss of -1.0dB and return loss of -11dB, respectively. It has also extremely wide bandwidth (over 50%) and small size ($3.7{\times}4{\times}0.77\;mm^3$) which is compatible with LTCC devices.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.247-252
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• 2013

본 논문에서는 결함 접지 구조를 갖는 다중 공진기를 이용하여 인식 코드를 생성한 주파수 스캔 방식의 마이크로파 태그 시스템을 제안하였다. 기존의 칩 기반 RFID가 시간 순차 비트에 의한 코드를 저장하였던 반면, 제안된 방식은 주파수에 따른 순차적 비트 인식을 공진기를 이용하여 구현함으로써 완벽한 수동 태그를 설계하였다. 또한, 공진기로 사용한 맴돌이형 결함 접지 구조는 전송선로의 후방 배치가 가능하여 리더 신호의 공진기 재방사에 의한 비트 오류를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 대역 저지 특성을 가지고 있다. 제안된 마이크로파 태그는 UWB 안테나와 함께 3~7 GHz 대역에서 설계되었으며, 무반향실 환경에서 다양한 5비트 코드의 인식 실험 결과 우수한 특성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1058-1064
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• 2012

본 논문에서는 기존의 WCDMA 댁내형 중계기 안테나의 격리도를 개선하기 위해 안테나에 적용할 메타 구조 기반의 흡수체를 제안하였다. 제안된 흡수체는 Double Split Ring Resonators(DSRRs) 구조와 Complementary Spiral(CS) 구조로 구성하였다. 메타 구조 기반의 흡수체의 크기는 $9.6mm{\times}9.6mm{\times}1.2mm$이며, 2.2875 GHz에서 약 94 %의 흡수율을 가진다. 제안된 흡수체를 기존의 WCDMA 댁내형 중계기 안테나에 적용한 결과, 85 dB 이상의 격리도 특성을 가지며, 기존의 안테나보다 10 dB 이상 개선하였다. VSWR 특성은 WCDMA 대역 1.92 GHz에서 2.17 GHz 사이에서 2 이하이며, 방사 특성은 E-plane, H-plane 각각 $60^{\circ}{\pm}10^{\circ}$을 가지며, 이득은 6 dBi 이상을 가진다. 제안된 흡수체를 적용한 안테나의 크기는 $90mm{\times}90mm{\times}44.8mm$이다.