• ETRI Journal
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• 제21권2호
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• pp.1-8
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• 1999

We analyze the characteristics of a coaxial-to-waveguide transition based on the finite difference time domain (FDTD) method with the cylindrical to rectangular cell interpolation scheme. The scheme presented in this paper is well suited for the analysis of a microwave device with a probe near waveguide discontinuity because perfect TEM mode can be generated inside the coaxial cable by using the cylindrical cell. The scattering parameters of a designed Ka-band transition are evaluated and compared with those of commercially available software, High Frequency Structure analysis Simulator (HFSS) and measured data. There exists good agreement between the measured and calculated data. In order to prove an accuracy of the interpolation scheme, a coaxial to waveguide transition with a disk-loaded probe is analyzed by the present approach and the results of this analysis are compared with measured data. Comparison shows that our results match very closely to those of measurement and other approaches. The method presented in this paper can be applied to analyze the characteristics of a probe excited cavity, coaxial waveguide T-Junctions, and so on.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.345-351
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• 2000

본 논문에서는 Ka 대역 마이크로스트립 도파관 변환기를 설계하고, Expanding-cell 시간 영역 유한 차분법을 이용하여 변환기의 주파수 특성을 분석하였다. 마이크로스트립 도파관 변환기의 구조는 릿지(ridge)형 도파관, 마이크로스트립 라인, 그리고 $\lambda$/4 체비쉐프 도파관 임피던스 변환기로 이루어졌다 .. Expanding-cell 유한차분 방법을 마이크로스트립-도파관 변환기의 $\lambda$/4 체비쉐프 도파관 임피던스 변환기의 해석에 이용하여 계산의 정 확성과 효율성을 높였다. 계산 결과를 측정치와 비교하여 정확성을 입증하고, 균일한 크기의 미세 셀(fine cell) 과 성긴 셀(coarse cell)을 이용한 결과와 비교하여 효율성을 입증하였다 .. 4단과 3단 체비쉐프 도파관 임피던스 변환기의 주파수 특성을 비교하여 단의 수와 대역폭과의 관계를 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1652-1656
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• 2014

본 논문에서는 차량 충돌 방지 레이더 시스템 응용을 위하여 중심 주파수가 77 GHz인 도파관 (waveguide) 전압조정 발진기 (VCO, voltage controlled oscillator)를 구현하였다. 구현된 도파관 전압 조정 발진기는 GaAs 기반의 건다이오드 (Gunn diode)와 버랙터 다이오드 (varactor diode), 도파관 천이기 (waveguide transition), 저역 통과 필터(LPF, low pass filter) 및 공진기 (resonator) 기능을 동시에 수행하는 다이오드의 바이어스 (bias) 포스트 (post)로 구성되어진다. 77 GHz 신호는 동공 (cavity)을 38.50 GHz에서 발진하도록 설계하여 2체배된 신호를 사용하였으며 WR-12에서 WR-10으로 천이되어 출력된다. 도파관 천이기는 77 GHz의 중심주파수에서 1.86 dB의 삽입손실(insertion loss)과 -30.22 dB의 입력반사계수 (S11, input reflection coefficient) 특성을 갖는다. 제작된 도파관 전압조정 발진기는 870 MHz의 대역폭 (bandwidth)과 12.0 dBm ~ 13.75 dBm의 출력 전력 특성을 나타내었다. 위상잡음 특성은 1 MHz 오프셋 (offset)에서 -100.78 dBc/Hz의 우수한 특성을 얻었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.43-47
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• 2015

본 논문에서는 밀리미터파 모듈 응용을 위하여 광대역 마이크로스트립-대-웨이브가이드 (WR12) 천이기가 제시된다. 대역폭의 개선을 위하여 radial 마이크로 스트립 electrical-probe가 저 손실 유기 유전체 기판 위에 설계되었다. 제안된 천이기의 삽입 및 반사손실에 대한 설계 및 측정된 특성을 나타내었다. 측정을 위한 케이블 아답터와 웨이브가이드 천이기의 손실을 고려하면, 제안된 천이기의 천이 손실이 70 및 80 GHz에서 각각 -1.88 및 -2.01 dB로 분석되었다. 제안된 천이기의 -10 dB 반사 손실 대역폭은 67GHz 에서 95 GHz로 약 26 GHz이다. 최신의 연구결과와 비교해서 대역폭에서 8.3 % 개선되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.1770-1776
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• 1998

밀리미터파 대역에서 동축선로-마이크로스트립 변환구조가 지니는 여러 가지 문제점을 극복하기 위해서 antipodal finline을 이용하는 구형 도파관-마이크로스트립 변환구조를 설계, 제작하였다. 반복 실험을 통한 실험적 최적화 및 수치해석을 통한 해석적 최적화 과정을 통해 작은 삽입손실 갖는 변환구조를 설계하였다. 실험적, 해석적으로 최적화된 변환구조는 Ka-band(26.5 - 400Hz)에서 변환구조당 0.3 -0.4 dB의 작은 삽입손실을 나타냈다. Finline 변환 구조를 사용하는 경우, 중요 설계변수가 기판상에 있으므로 재현성이 뛰어나며 정밀한 금속가공이 필요치 않아 동 축선로-마이크로스트립 변환구조의 문제점을 극복할 수 있었다. 또한, 기존의 임피던스 변환기를 개선시키기 위해 새롭게 지수함수 유전체 임피던스 변환기를 시도하였으며 이를 통하여 0.54dB 정도의 삽입손실을 개선시켰다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권8호
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• pp.701-708
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• 2016

본 논문에서는 초광대역의 마이크로스트립-FGCPW 전이구조 설계를 제안하였다. 제안한 전이구조는 바닥면 그라운드의 변화를 통해 전계 및 임피던스 정합을 구현하였다. 등각 사상을 이용하여 전이구조를 해석하여 닫힌 형태의 수식을 제안하였으며, 제안한 수식은 상용 EM 시뮬레이터와 3.3 % 오차 범위의 정확성을 가짐을 확인하였다. 제작된 전이구조는 9~40 GHz 이상의 대역에서 1 dB 이하의 손실과 10 dB 이상의 반사손실을 가짐을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.270-277
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• 2013

본 논문에서는 초고주파 대역에서 활용 가능한 ridge 기판 집적 도파관(RSIW:Ridge Substrate Integrated Waveguide)과 기판 집적 도파관(SIW: Substrate Integrated Waveguide) 간의 전이 구조를 제안한다. 제안된 전이 구조는 일정한 간격으로 도통 비아를 삽입하여 임피던스 정합과 전계 정합을 하였으며, 광대역 정합 특성을 갖는다. 측정 결과에서 20 dB 이하의 반사 손실 대역이 9.21~12.41 GHz이고, 중심 주파수 11 GHz 기준으로 비대역폭이 29.1 %임을 확인하였다. 또한, 가용 대역폭에서 급전 선로 부분을 제외한 전이 구조만의 삽입 손실은 최대 0.49 dB이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.823-830
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• 2010

본 논문에서는 혼 안테나를 위한 원형 편파가 발생 가능한 동축-도파관 변환 구조를 제안한다. 제안된 장치는 동축 선로에서 원형 도파관으로 모드를 변환하기 위한 변환 구조와 원형 도파관에서 원형 편파를 발생시키기 위한 편파기 기능을 동시에 가진다. 제안된 구조는 동축 선로에서 원형 도파관으로 $TE_{11}$ 모드의 신호를 전달하기 위한 수직 동축 내심과 백숏 사이에 수직 전계를 수평 전계로 바꾸는 편파 비틈 구조를 두어 원형 편파를 발생시킨다. 이러한 장치는 원형 편파 혼 안테나 이전에 위치해 시스템을 단순화 시킬 수 있는 장점을 가진다. 제안된 원형 편파 발생이 가능한 동축-도파관 변환 구조는 X-대역($8.0{\sim}8.5$ GHz)에서 동작하게 설계하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권11호
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• pp.69-76
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• 2010

본 논문에서는 X-Band 모노펄스 레이더 RF 프론트 엔드에서 국부발진 신호를 동일 진폭, 동일 위상으로 분배하는 도파관 천이 구조를 갖는 4-Way 윌킨슨 분배기 설계에 대해 연구하였다. X-Band에서 동작하는 모노펄스 레이더 프론트 엔드는 합, 방위각 및 고각 신호를 하강변환 하는 3개의 도파관 수신믹서와 체계 연동시 X-Band 시험신호를 발생하는 SSB 도파관 믹서로 구성된다. 프론트 엔드를 구성하는 각 믹서에 국부발진(LO : Local oscillator) 신호를 입력하기 위해서는 저 손실 특성을 가지면서 동일 전력 레벨과 동 위상으로 LO 전력을 분배하는 4-Way 분배기가 요구된다. 본 논문에서는 저 손실, 동위상으로 LO 신호를 분배하기 위해 도파관 천이 구조를 갖는 4-Way 윌킨슨 분배기를 설계/제작 하였다. 제작된 윌킨슨 전력 분배기는 X-Band에서 삽입손실이 평균 6.8dB, VSWR은 1.06~1.28였으며, 이때 각 단자 출력 위상차는 최대 4.5도 이내를 유지하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.185-190
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• 2015

본 논문에서는 5세대 이동통신 시스템에 적용하기 위한 V-밴드 내 57-65GHz 대역에서의 앤티포달 핀라인(antipodal finline) 도파관 변환기의 특성을 분석하고, 변환기를 설계하였다. 특히, 핀라인 테이퍼 형태를 설계하기 위해 선형 테이퍼에 곡률변수를 통해 곡률을 추가시켜 스플라인(spline) 테이퍼를 구하는 방식을 제안하였다. 이 방식을 통해 최적화에 부적절한 영역을 최적화 영역에서 제외함으로써 보다 효율적으로 최적화를 할 수 있었다. 앤티포달 핀라인 변환기의 반사손실과 삽입손실은 핀라인 테이퍼 형태에 가장 크게 좌우되었다. 핀라인 변환기 구조에서 발생되는 공진은 변환기의 성능을 저해하는 가장 큰 적이었으며 반원 모양의 패치(patch)를 사용하여 완화시켰다. 설계한 앤티포달 핀라인 변환기는 사용하고자 하는 대역(57-65GHz)에서 반사손실은 -24.2dB이하이고 삽입손실은 -0.24dB 이하로서 매우 양호한 특성을 나타냈다.