• 제목/요약/키워드: tunable

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RF MEMS Switches and Integrated Switching Circuits

  • Liu, A.Q.;Yu, A.B.;Karim, M.F.;Tang, M.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제7권3호
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    • pp.166-176
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    • 2007
  • Radio frequency (RF) microelectromechanical systems (MEMS) have been pursued for more than a decade as a solution of high-performance on-chip fixed, tunable and reconfigurable circuits. This paper reviews our research work on RF MEMS switches and switching circuits in the past five years. The research work first concentrates on the development of lateral DC-contact switches and capacitive shunt switches. Low insertion loss, high isolation and wide frequency band have been achieved for the two types of switches; then the switches have been integrated with transmission lines to achieve different switching circuits, such as single-pole-multi-throw (SPMT) switching circuits, tunable band-pass filter, tunable band-stop filter and reconfigurable filter circuits. Substrate transfer process and surface planarization process are used to fabricate the above mentioned devices and circuits. The advantages of these two fabrication processes provide great flexibility in developing different types of RF MEMS switches and circuits. The ultimate target is to produce more powerful and sophisticated wireless appliances operating in handsets, base stations, and satellites with low power consumption and cost.

Dual-function Dynamically Tunable Metamaterial Absorber and Its Sensing Application in the Terahertz Region

  • Li, You;Wang, Xuan;Zhang, Ying
    • Current Optics and Photonics
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    • 제6권3호
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    • pp.252-259
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    • 2022
  • In this paper, a dual-function dynamically tunable metamaterial absorber is proposed. At frequency points of 1.545 THz and 3.21 THz, two resonance peaks with absorption amplitude of 93.8% (peak I) and 99.4% (peak II) can be achieved. By regulating the conductivity of photosensitive silicon with a pump laser, the resonance frequency of peak I switches to 1.525 THz, and that of peak II switches to 2.79 THz. By adjusting the incident polarization angle by rotating the device, absorption amplitude tuning is obtained. By introducing two degrees of regulation freedom, the absorption amplitude modulation and resonant frequency switching are simultaneously realized. More importantly, dynamic and continuous adjustment of the absorption amplitude is obtained at a fixed resonant frequency, and the modulation depth reaches 100% for both peaks. In addition, the sensing property of the proposed MMA was studied while it was used as a refractive index sensor. Compared with other results reported, our device not only has a dual-function tunable characteristic and the highest modulation depth, but also simultaneously possesses fine sensing performance.

3중모드 기판집적 도파관(SIW) 구조를 이용한 주파수 가변 마이크로스트립 필터 설계 (Design of Frequency-Tunable Microstrip Filter Using Triple-Mode Substrate Integrated Waveguide (SIW) Structure)

  • 나경민;김동우;오순수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.72-77
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    • 2024
  • 본 논문에서는 최근 요구되는 이동통신 서비스의 다양한 주파수 대역 요구를 충족시키기 위해 3중 모드 주파수 가변 필터를 제안한다. 이 필터는 가변 커패시터를 활용하여 공진 주파수를 조절할 수 있는 튜닝 가능한 구조를 가지고 있다. 품질 계수를 향상하기 위해 SIW (Substrate Integrated Waveguide) 구조를 도입하였고, 중앙에 위치한 원형 홀을 통해 세 개의 공진 모드를 유발하는 구조를 구현하였다. 가변 커패시터에 의해 변화에 따른 전계분포와 공진 주파수의 변화를 EM 전파해석툴인 HFSS를 사용하여 시뮬레이션하였으며, 3중 모드의 전계분포와 공진 주파수의 변화를 확인하였다.

수소 도핑효과에 의한 ZnO 맴트랜지스터 소자특성 (Resistive Switching Characteristic of ZnO Memtransistor Device by a Proton Doping Effect)

  • 손기훈;강경문;박형호;이홍섭
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.31-35
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    • 2020
  • 원자층 증착법(ALD: atomic layer deposition)으로 성장된 ZnO n-type 산화물반도체를 이용하여 three terminal memristor (memtransistor) 소자를 제작하여 습도에 따른 그 특성을 관찰하였다. 40 nm 두께의 ZnO 박막을 이용하여 channel width 70 ㎛, length 5 ㎛, back gate 구조의 memtransistor 소자를 제작하여 습도에 (40%, 50%, 60%, 70%) 따른 gate tunable memristive 특성변화를 관찰하였다. 습도가 높아질수록 electron mobility와 gate controllability가 감소하여 수소도핑효과에 의한 carrier 농도가 증가하는 거동의 output curve가 관찰되었다. 60%, 70%의 습도에서 memristive 거동이 관찰되었으며 습도가 높아질수록 on/off ratio는 증가하는 반면 gate controllability가 감소하였다. 60% 습도에서 가장 우수한 특성의 gate tunable memristive 특성을 얻을 수 있었다.

가변형 박막 유전체에 전극을 임베디드 시킨 고가 변형 커패시터 (A High Tunable Capacitor Embedding Its Electrodes in Tunable Thin Film Dielectrics)

  • 이영철;홍영표;고경현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.860-865
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    • 2006
  • 본 논문에서는 가변형 $Bi_2O_3-ZnO-Nb_2O_5(BZN)$ Pyrochlore 박막을 이용한 고가변형 inter-digital capacitor를 제안하였다. 가장자리 전계 효과를 이용한 가변성의 향상과 DC 전압의 감소를 위해 inter-digital capacitor의 전극이 박막 내부에 삽입되었다. 2.5D simulator를 이용한 설계 결과, 제 안된 구조의 inter-digital capacitor(IDC)가 일반적인 구조의 IDC에 비해 가변성이 10 % 향상되었다. 제안된 IDC는 설계 결과를 바탕으로 실리콘 기판 위에 BZN 박막을 이용하여 제작되었다. BZN 박막은 reactive RF magnetron sputtering 방법을 이용하여 증착되었다. 제작된 inter-digital capacitor는 5.8 GHz와 18 V의 DC 인가 전압에서 최대 가변율이 50 %였다.

대 면적 기판 집적 PDN의 위상차 문제를 제거하기 위한 유전체 나사를 이용한 가변 기판 집적 도파관 (Tunable SIW Using Dielectric Screw for Eliminating the Phase Imbalance of Large Size Substrate Integrated Power Distribution Network)

  • 변진도;이해영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.110-120
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    • 2010
  • 본 논문에서는 대 면적 기판 집적 도파관 전력 분배 네트워크(Substrate Integrated Waveguide Power Distribution Network: SIW PDN)의 출력 단자 간 위상차를 제거하기 위해 유전체 나사를 적용한 가변 기판 집적 도파관(SIW: Substrate Integrated Waveguide)을 제안한다. 본 제안 구조는 가변 기판 집적 도파관에 비 도금된 비아 홀에 부분적으로 유전체 나사를 삽입하여 S-parameter의 크기에 거의 영향을 주지 않고 위상 천이를 이룬다. 이로써, 유전체 나사가 삽입되지 않은 가변 기판 집적 도파관이 적용된 대 면적 SIW PDN($370\;mm{\times}195\;mm$)의 측정된 ${\pm}33.9^{\circ}$의 위상 차이가 본 제안 구조를 통하여 ${\pm}4.65^{\circ}$까지 크게 감소되었다. 본 논문에서 제안된 유전체 나사를 이용한 가변 SIW는 향후 초경량, 고성능 기판 집적 위상 배열 시스템 및 대 면적 SIW 회로 응용에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

캐비티 가변필터의 구현을 위한 필터뱅크 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Filter Banks for Implementation of Cavity Tunable Filter)

  • 신연호;강상기
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.169-173
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    • 2014
  • 다양한 서비스에 대한 사용자의 욕구를 충족시키고, 주파수를 효율적으로 사용하기 위해서 여러 통신방식을 하나의 플랫폼에서 제공할 필요가 있다. 다양한 통신방식을 수용하는 광대역 무선통신시스템을 구현하기 위해서는 통신시스템 전단부에 반드시 대역가변필터를 사용해야 한다. 본 논문에는 캐비티 공진기의 구조를 갖는 800 MHz ~ 1600 MHz 범위의 대역가변필터의 구현 가능성을 확인하기 위해서 동일한 동작주파수 범위를 갖는 필터뱅크를 설계 및 제작하였다. 필터뱅크는 원하는 동작주파수 범위에서 5개의 대역통과필터로 제작하였고, 제작한 필터뱅크의 삽입손실은 최대 0.326 dB, 대역폭은 37 MHz ~ 84 MHz 그리고 감쇠특성은 대역 가장자리 ${\pm}60MHz$ 지점에서 최소 19.974 dB와 최대 37.812 dB로 측정되었다.

조절 가능한 서스펜디드-스트립선로 공진기를 이용한 발진기 (A New Tunable Oscillator Using A Suspended-Stripline Resonator)

  • 강일흥;김영곤;김성균;우동식;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.813-819
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    • 2011
  • 본 논문에서는 튜닝이 가능한 서스펜디드 스트립 선로(SSL) 공진기를 사용하여 새로운 발진기를 설계 및 제작한 것을 보여준다. 마이크로스트립 선로(MSL)에서 설계한 FET의 부성 저항과 높은 Q의 SSL 공진기를 결합하여 우수한 위상 잡음을 가지는 발진기를 설계 제작하였다. 특히 새로운 전이 구조를 이용하여 SSL의 하우징을 마이크로스트립 기반의 회로와 쉽게 연결할 수 있게 하였다. SSL의 하우징 구조에 튜너를 장착함으로써 발진 주파수를 기계적으로 가변할 수 있도록 설계 및 제작하였다. 제작된 발진기의 위상 잡음은 3.37 GHz에서 -108.03 dBc@100 kHz, -135.09 dBc@1 MHz이다. 또한, 튜너의 가변을 통해 50 MHz의 주파수 가변 범위를 가졌다.

Littman 및 Littrow 타입 파장가변 반도체 레이저의 제작에 관한 연구 (A Study on the Construction of Littman and Littrow Type Tunable Diode Laser Systems)

  • 백운식
    • 한국광학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.273-277
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    • 2006
  • 홀버닝 광메모리의 광원으로서 상용 반도체 레이저 다이오드에 Littman형 및 고정방향 Littrow형 외부공진기를 결합하여 파장가변 레이저 다이오드 시스템을 제작하고 성능을 비교 분석하였다. 두 형태의 파장가변 레이저 다이오드 시스템 모두 0차 출력광은 단일종모드로 동작하며 CFP(Confocal Fabry-Perot)의 분해능인 9MHz이내의 선폭을 예상할 수 있었으며 다이오드 구동전류 140mA 및 동작 온도 $25^{\circ}C$의 조건하에서 거울 및 회절격자를 수동나사로 회전시키는 성긴 튜닝시 Littman형은 5.375nm, 고정방향 Littrow형은 13.65 nm이상의 파장가변 범위를 보였고 PZT (Piezoelectric Transducer)에 200Hz의 톱니파 전압을 인가해서 거울을 회전시키는 미세 튜닝 시 두 형태 모두 0.042nm의 범위 내에서 연속적인 파장가변이 가능하였다. 특히 고정방향 Littrow형 외부공진기는 출력광의 방향이 바뀌는 기존의 단점을 보강하였으며, 또한 외부공진기의 길이에 따른 최대파장가변 범위를 측정하였다.

SLD동조 광원과 에탈론 필터를 이용한 FBG 센서 신호처리 시스템 (FBG Sensor Signal Processing System using SLD Tunable Light Source and Etalon Filter)

  • 정철;이호준;김기수
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권3호
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    • pp.39-44
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    • 2004
  • 광섬유 브래그 격자 센서는 광섬유의 코어의 굴절률 변조에 의해서 제작되며, 이 센서는 외부의 스트레인에 따라 브래그 파장이 변화하게 된다. 본 논문에서는 광섬유 브래그 격자 센서를 파장 영역에서 신호처리 할 수 있는 방법에 대하여 연구하였다. SLD와 F-P 필터로 구성된 sweep 반도체 광원과 F P 필터내의 PZT의 히스테리시스 특성을 보상하기 위한 에탈론 필터와 장기 계측을 위해 절대 파장 기준으로 온도 안정된 광섬유 브래그 격자를 사용하였다. 콘크리트 흄관에서 FBG 센서의 스트레인 응답 특성을 전기저항 센서와 비교하였다. 그리고 광섬유 격자 센서를 이용하여 장거리 변위의 측정 가능성을 확인하였다.