• 제목/요약/키워드: substrate integrated waveguide

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Measured Return Loss and Predicted Interference Level of PCB Integrated Filtering Antenna at Millimeter-Wave

  • Lee Jae-Wook;Kim Bong-Soo;Song Myung-Sun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권3호
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    • pp.140-145
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    • 2005
  • In this paper, an experimental investigation for return loss and a software-based prediction for interference level of single-packaged filtering antenna composed of dielectric waveguide filter and PCB(Printed Circuit Board) slot antenna in transceiver module have been carried out with several different feeding structures in millimeter-wave regime. The implementation and embedding method of the existing air-filled waveguide filters working at millimeter-wave frequency on general PCB substrate have been described. In a view of the implementation of each components, the dielectric waveguide embedded in PCB and LTCC(Low Temparature Co-fired Ceramic) substrates has employed the via fences as a replacement with side walls and common ground plane to prevent energy leakage. The characteristics of several prototypes of filtering antenna embedded in PCB substrate are considered by comparing the wideband and transmission characteristics as a function of bent angle of transmission line connecting two components. In addition, as an essential to the packaging of transceiver module working at millimeter-wave, miniaturization technology maintaining the performances of independent components and the important problems caused by integrating and connecting the different components in different layers are described in this paper.

기판집적 도파관(SIW)을 기반으로 하는 고효율 능동 위상 배열안테나 (High Efficiency Active Phased Array Antenna Based on Substrate Integrated Waveguide)

  • 이해영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.227-247
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    • 2015
  • 저손실, 전자기 완전차폐, 고전력 특성을 갖는 기판집적 도파관(SIW)을 이용하여 X-band $8{\times}16$ 이중편파 능동 위상배열안테나 시스템을 구현하였다. 16-way SIW 전력분배 네트워크의 측정된 순수 삽입손실(0.65 dB)은 마이크로스트립 경우보다 1 dB 감소하였으며, SIW 부배열($1{\times}16$) 안테나 소자의 측정된 방사효율(73 %)은 약 2배(3 dB) 향상되었다. 이러한 SIW를 이용한 분배손실과 방사효율의 상당한 개선은 능동 위상 배열안테나 시스템에서 고전력 증폭기의 최대출력(P1 dB)을 저감하고, 총 전력소모를 약 30 % 절감할 것이다. SIW 기반으로 제작된 X-band $8{\times}16$ 이중편파 능동 위상 배열안테나 시스템을 이론적인 제어벡터만을 생성하여 0도, 5도, 9도, 18도의 정밀한(최대편차 2도) 빔 조향을 측정하였으며, 열주기/진공 시험에서 우주환경 적합성을 확인하였다. 고효율 SIW 배열안테나 시스템은 고성능 레이더는 물론 차세대 무선통신(5G)을 위한 Massive MIMO와 다양한 밀리미터파 통신시스템(60 GHz WPAN, 77 GHz 자동차 레이더, 초고속 디지털 전송시스템 등)에 매우 유용할 것으로 기대한다.

밀리미터파 플립 칩 실장구조에서의 누설파와 간섭효과 억제방법 (Suppression of leakage and crosstalk in millimeter-wave flip-chip packages)

  • 이계안;이해영
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권4호
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    • pp.40-46
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    • 1998
  • Leakage phenomena of flip-chip structures on common GaAs and alumina main substrates are characterized using the spectral domain approach to reduce the possible chip-to-chip crosstald and transmission resonance. We have found taht the longitudinal section magnetic mode is dominant for the coplanar waveguide leakage andthe leakage can be suppreassed by properly managing the gap height and the main substrate thickness in addition to the dielectric constant. These calculation results will be helpful for designing and flip-chip packagaing of high-frequency integrated circuits.

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광섬유와 격자구조 도파로 결합기 설계를 위한 결합 모드 이론 분석 (Analysis of Coupled Mode Theory for Design of Coupler Between Optical Fiber And Grating Assisted Waveguide)

  • 허형준;김상인
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.561-568
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    • 2017
  • 저밀도 파장분할다중화 기술을 광 집적 소자에 효율적으로 활용하기 위하여 광섬유와 평면기판 내 광 도파로 사이의 파장 선택적 광 결합기 구조가 효율적인 수단으로 고려될 수 있다. 본 논문에서는 공기 도랑 격자를 지닌 실리콘 도파로와 단일 모드 광섬유 간 결합을 고려하였다. 격자의 깊이에 따른 결합 효율의 경향성과 그 한계점을 조사하였다. 이를 위해 결합 모드 이론에 기반을 둔 모델링을 통하여 설계된 결합기 구조의 결합효율을 예측하고, 유한요소법을 이용한 시뮬레이션 결과와 정량적으로 비교 분석 하였다.

발광형 태양광 집광기 최신 연구 동향 (Recent Progress and Prospect of Luminescent Solar Concentrator)

  • 송형준
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제39권4호
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    • pp.25-39
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    • 2019
  • Luminescent solar concentrator (LSC), consisting of luminophore included glass or substrate with edge-mounted photovoltaic cell, is semi-transparent, energy harvesting devices. The luminophore absorbs incident solar light and re-emit photons, while the waveguide plate allows re-emitted photons to reach edge or bottom mounted photovoltaic cells with reduced losses. If the area of LSC is much larger than that of photovoltaic cell, this system can effectively concentrate solar light. In order to improve the performance of LSC, new materials and optical structures have been suggested by many research groups. For decreasing re-abosprion losses, it is essential to minimize the overlap between absorption and photoluminescence solar spectrum of luminophoroe. Moreover, the combination of selective top reflector and reflective optical cavity structure significantly boosts the waveguide efficiency in the LSC. As a result of many efforts, commercially available LSCs have been demonstrated and verified in the outdoor. Also, it is expected to generate electricity in buildings by replacing conventional glass to LSCs.

스트레인광학효과를 이용한 2×2Ti:LiNbO3 삽입/분기 집적광학 멀티플렉서 (2×2Ti:LiNbO3 Integrated Optical Add/Drop Multiplexers utilizing Strain-Optic Effect)

  • 정홍식;최용욱
    • 한국광학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.430-436
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    • 2006
  • 1550nm 파장대역에서 편광에 관계없이 동작하는 $Ti:LiNbO_3\;2{\times}2$ 삽입/분기 광 멀티플렉서를 구현하였다. 소자는 두 개의 입 출력 광도파로, 두 개의 편광모드분리기, 두 개의 편광모드 변환기 그리고 전기광학효과로 파장을 가변시킬 수 있는 전극으로 구성되었다. TE, TM 편광에 대해서 단일모드 특성을 갖는 채널 광도파로는 x-cut $LiNbO_3$에 Ti 확산 방법으로 제작하였으며, 채널 광도파로 위에 배열된 $SiO_2$ 패드의 전단 스트레인을 이용하여 위상정합 편광모드변환기를 구현하였다. 한편 전기광학효과를 이용하여 파장을 가변시키기 위해서 전압을 인가하여 광도파로의 복 굴절률을 변화시켰다. 0.094nm/V 파장가변률과 최대 17nm 파장을 가변시켰으며, 8.2dB 부 모드레벨과 3.72nm FWHM을 측정하였다.

Highly Miniaturized On-Chip $180^{\circ}$ Hybrid Employing Periodic Ground Strip Structure for Application to Silicon RFIC

  • Yun, Young
    • ETRI Journal
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    • 제33권1호
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    • pp.13-17
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    • 2011
  • A highly miniaturized on-chip $180^{\circ}$ hybrid employing periodic ground strip structure (PGSS) was realized on a silicon radio frequency integrated circuit. The PGSS was placed at the interface between $SiO_2$ film and silicon substrate, and it was electrically connected to top-side ground planes through the contacts. Owing to the short wavelength characteristic of the transmission line employing the PGSS, the on-chip $180^{\circ}$ hybrid was highly miniaturized. Concretely, the on-chip $180^{\circ}$ hybrid exhibited good radio frequency performances from 37 GHz to 55 GHz, and it was 0.325 $mm^2$, which is 19.3% of a conventional $180^{\circ}$ hybrid. The miniaturization technique proposed in this work can be also used in other fields including compound semiconducting devices, such as high electron mobility transistors, diamond field effect transistors, and light emitting diodes.

LiNbO3 광도파로 제작에 관한 연구 (A Study on the Fabrication LiNbO3 Optical Waveguide)

  • 김선엽
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.6221-6226
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    • 2015
  • 광통신시스템에서 효율적인 광전송을 위해서는 광섬유와 필름 도파로사이에 효율적인 결합이 필요하다. 광섬유와 필름 도파로를 직접연결하면 광섬유와 필름 도파로간의 크기 및 모양의 차이로 인한 필드 프로필의 불일치로 인하여 연결부위에서 많은 광손실이 발생하기 때문에 광효율이 저하된다는 문제점이 존재한다. 이에 본 논문에서는 광섬유와 광도파로의 직접 연결 시 발생하는 효율의 저하를 막기 위해 광섬유와 광도파로를 연결하는 Y-branch를 설계하고 제작하였다. Y-branch의 해석방법으로는 많은 광도파로의 해석법 중 가장 간단하고 적용이 쉬운 섭동궤환방법을 사용하였다. 해석된 결과를 이용하여 $LiNbO_3$ 에 Ti를 확산시키는 방법을 통하여 Y-branch를 제작하여 측정을 실시하였다. 측정은 $1550{\mu}m$ LD레이저 광원을 이용하여 커플러를 통하여 광이 입사하도록 구성한 후 출련단에서 광신호의 near field mode를 측정하였다. 이를 통하여 Y-branch를 통해 입사하는 광의 입사조건을 변화시켜도 고차모드들은 모두 제거되고 기본 모드만 유지되고 있는 특성을 확인하였다.

UHF RFID 및 GNSS 대역용 준-야기 안테나 (Quasi-Yagi Antenna for UHF RFID and GNSS Bands)

  • 이종익;김건균;여준호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.57-58
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    • 2018
  • 본 논문에서는 UHF RFID(902-928 MHz)와 GNSS(1,164-1,605 MHz)를 포함하는 광대역용 준-야기(quasi-Yagi) 안테나를 설계 방법에 대해 연구하였다. 제안된 안테나는 3소자(다이폴, 반사기, 도파기)로 구성되고, 코플래너 도파관(coplanar waveguide)으로 급전되며, 밸런을 내장하고 다이폴과 반사기의 끝부분을 접은 소형 안테나이다. 도파기를 다이폴에 근접한 영역에 두고 칩 커패시터를 안테나에 장하하여 광대역 임피던스 정합특성을 얻었다. 시뮬레이션을 통해 설계된 광대역 안테나를 0.8 mm 두께의 FR4 기판에 제작하고, 안테나 특성을 실험한 결과들이 시뮬레이션과 잘 일치함을 확인하였다.

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