• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제17권2호
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• pp.65-70
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• 2017

The design and implementation aspects of a new single-balanced mixer for ultra-wideband (UWB) applications are presented in this study. The proposed mixer utilizes a miniaturized UWB ring coupler as a balun, consisting of a pair of in-phase and inverted-phase transitional structures. The well-balanced UWB performance of the ring coupler, aside from the optimized diode matching, results in improved conversion loss and inter-port isolations for a wide bandwidth. The size of the implemented single-balanced diode mixer is reduced to about 60% of the area of the conventional single-balanced ring diode mixer. The measured results of the proposed mixer exhibit an average conversion loss of 7.5 dB (minimum 6.7 dB) and a port-to-port isolation of greater than 18 dB over a UWB frequency range of 3.1-10.6 GHz. The measured results agree well with the simulated results.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.811-820
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• 2006

본 논문에서는 초광대역 CPW(Coplanar Waveguide) 발룬을 제안한다. 제 안된 발룬에는 초광대역을 위한 다단윌킨슨 전력 분배기 구조와 CPW의 "X"-형태의 $180^{\circ}$의 위상차 생성 구조를 갖는다. 또한 CPW 선로에 필요한 접지간 연결을 위하여 bottom-bridge와 via-hole을 사용하는 방법을 제안하여 HMIC(Hybrid Microwave Integrated Circuits) 제작 공정에서 CPW 회로 제작을 편리하게 하였다. 제안된 발룬은 이론적으로 3 또는 10의 초광대역 주파수 대역폭$(=F_{high}/F_{low})$을 갖는데, 윌킨슨 분배기의 초광대역 주파수 특성 과 S-파라미터 특성을 그대로 발룬의 특성으로 전환된다. 제안된 발룬은 $180^{\circ}$ 위상차 생성을 위한 별도의 추가적인 면적을 요구하지 않으므로, 설계의 바탕이 되는 전력 분배기와 같은 크기를 갖는다. 예로써 제작한 3단과 7단 분배기 구조의 발룬은 각각 $1\sim3GHz,\;0.8\sim5GHz$의 주파수 대역에서 우수한 정합 특성, 출력 단자+간 격리 특성, ${\pm}0.5dB$과 ${\pm}0.45dB$의 전력분배 비 에러를 보여주고 있다. 또한 출력 단자간 위상차 에러는 각각 ${\pm}5^{\circ}$와 ${\pm}10^{\circ}$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.1350-1359
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• 2008

본 논문에서는 $0.5{\mu}m$ p-HEMT 공정을 이용한 MMIC 이중 평형 저항성 혼합기를 개발하였다. 본 혼합기에는 LO, RF, IF 등의 3개의 발룬이 포함된다. $8{\sim}20\;GHz$ 범위에서 동작하는 LO와 RF 발룬은 Marchand 발룬으로 구현하였다. 칩 크기를 줄이기 위해 구부려진 다중 결합 선로를 이용하였고, 이로 인해 발생하는 모드 위상 속도 차이를 보상하기 위해 인덕터 선로를 삽입하였다. IF 발룬은 DC 결합 차동 증폭기로 구현하였다. $0.3{\times}0.5\;mm^2$ 크기를 가진 IF 발룬의 측정 결과, DC에서 7 GHz 주파수 범위에서 크기와 위상의 오차가 각각 1 dB와 $5^{\circ}$ 이내의 결과를 보였다. 개발된 $1.7{\times}1.8\;mm^2$ 크기의 이중 평형 저항성 혼합기의 측정 결과, 동작 주파수 범위에서 16dBm LO 입력 전력에 대해 삽입 손실이 $5{\sim}11\;dB$이고, 출력 OIP3가 $10{\sim}15\;dBm$인 결과를 보였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제14권4호
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• pp.222-226
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• 2016

A design method for a compact square loop antenna fed by a microstrip (MS) line for indoor digital television (DTV) applications is proposed. The proposed antenna consists of a square loop, circular sectors, and an MS line. The square loop combined with circular sectors is printed on one side of a substrate, and a $75-{\Omega}$ MS line is printed on the other side. The circular sectors are used as a wideband balun or transition to connect the MS line and the square loop. A prototype of the proposed square loop antenna operating in the DTV band (470-806 MHz) is designed and fabricated on an FR4 substrate. Experimental results show that the proposed antenna has the desired impedance characteristics in the frequency band of 464-1,220 MHz (89.8%) for a voltage standing wave ratio (VSWR) of <2 covering the DTV band, and a broadside gain of 0.8-3.3 dBi in the DTV band.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권10호
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• pp.761-768
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• 2017

본 논문에서는 안전한 전파 환경의 구현과 전자파적합성(Electromagnetic Compatibility: EMC) 문제를 해결하기 위한 초광대역 로그주기 다이폴 안테나의 소형화를 연구하였다. 또한 고주파 대역에서 신호 대 잡음비를 개선하기 위해 안테나에 발룬(balun)을 부착하여 차동 모드인 안테나와 단일 모드인 동축 케이블의 동작을 안정화 하였다. 제안한 안테나의 소형화와 대역을 증가시키기 위해 4 GHz 이하의 공진 주파수 대역에는 fat 다이폴 구조를 사용했으며, 4 GHz 초과의 공진 주파수 대역에서는 일반적인 다이폴 형태를 사용하였다. 제안한 안테나의 대역폭은 0.6~8.0 GHz이고, 비 대역폭이 12.3 : 1이다. 측정된 최대 이득은 5.7~9.1 dBi을 나타내며, 반 전력 빔폭은 $29.4^{\circ}{\sim}100.2^{\circ}$인 지향성 안테나이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.714-720
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• 2009

본 논문에서는 초광대역 특성을 가지는 평면형 대역 가변 체배기의 설계 과정을 소개하고 있다. 제안된 체배기에서는 초광대역 마이크로스트립-CPS 전이 구조(발룬)를 입력단의 정합 회로로, 초광대역 마이크로스트립-CPW 전이 구조를 출력단의 정합 회로로 사용하였다. 입력단에 사용된 발룬 구조로 인해 다이오드에 바이어스를 가할 수 있는데, 구현된 체배기의 대역 가변은 다이오드에 인가되는 전압을 가변함으로써 얻을 수 있다. 바이어스 전압이 -0.6 V일 때 체배기의 동작 주파수는 $10{\sim}20$ GHz, 인가 전압이 $-0.2{\sim}-0.4$ V일 때 동작 주파수는 $10{\sim}30$ GHz, 인가 전압이 0 V일 때 동작 주파수는 $20{\sim}30$ GHz로 변함을 확인하였다. 또한, 구현된 체배기의 변환 손실은 최대 15 dB 이고, 입력 주파수의 억압 특성은 평균 30 dB 이상이 되는 우수한 특성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.246-252
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• 2005

3단 월킨슨 분배기와 등전력 90도 위상차 커플러를 이용하여 발란스드 수신 다이폴 안테나를 위한 저손실 구조의 RF 마이크로스트립 발룬을 설계 및 제작하였다. 광대역 전력 분배를 위해 사용된 월킨슨 분배기는 Cohn에 의해 제안된 최적 의 3단 전력분배기 구조와 이를이용한 소형화된 3단 전력분배 기를 이용하여 구현하였으며, 180도 위상차를 위해 사용된 등전력 90도 위상차 커플러는 이중 권선 케이블 선로를 이용하였다. 제작된 마이크 로스트립 발룬은 400$\~$l,000 MHz주파수 범위에서 최적의 3단 전력분배기를 이용하는 경우 입력 손실 0.5 dB 이하, 발란스드 단자간의 세 기차 $\pm$0.2 dB, 위상차 180$\pm$2.3도 이하, 소형화된 전력분배 기를 이용하는 경우 입 력 손실 1.0 dB 이하, 발란스드 단자간의 세기차 $\pm$0.7 dB, 위상차 180$\pm$8.8도 이하에서 동작함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.879-885
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• 2014

논문에서는 전자파(EMFs) 측정을 위한 광대역 3축 등방성 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 3축 안테나의 각축에 따른 개별 안테나는 등방성 특성을 가지며, 임의의 안테나 축을 선택하기 위하여 RF 스위치를 사용하였다. 또한, 안테나의 이득 개선 및 잡음성분을 억제하기 위하여 각 축에 저항을 삽입하였고, 각 다이폴 안테나의 포트 임피던스는 발룬을 사용하여 정합하였다. 안테나의 성능 검증을 위하여, 표준전자기장을 만들어주는 GTEM Cell를 사용하여 antenna factor 및 수신감도를 도출하였다. 결과적으로, 제작된 3축 등방성 안테나는 0.03~3 GHz의 넓은 동작주파수 범위 내에서 수신감도 0.12~4.2 mV/m, VSWR(typical)은 3.3:1 이하이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권12호
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• pp.2461-2468
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• 2015

시누어스 안테나는 초 광대역을 요구하는 방향 탐지 시스템과 같은 응용에서 사용되는데, 안테나의 입력 임피던스가 높기 때문에 높이가 낮은 안테나 및 바룬의 설계에 애로점이 있다. 본 연구에서는 낮은 입력 임피던스를 얻기 위하여, Babinet's 원리를 이용하여, 2-18[GHz] 주파수 대역의 시누어스 안테나를 기존의 지수형 2-암 스트립 시누어스 안테나 대신에, 가장 큰 반경 $R_1=31.83mm$ 과 가장 작은 반경 $R_p=1.7mm$ 사이를 6개의 시누어스 셀을 균등한 등 간격으로 배치하는, 선형 2-암 슬롯 시누어스 안테나를 제안하고, 안테나 급전점에 $188{\Omega}$ 대신에 $80{\Omega}$의 임피던스로 급전 할 경우의 -10dB 대역폭을 해석하였다. 스트립인 경우 전 주파수 범위에서 반사 손실이 -10dB 이상이지만, 슬롯인 경우는 약 4-18[GHz] 범위에서 -10dB 이하의 반사 손실을 얻었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.123-132
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• 2018

본 논문에서는 교차편파 격리도(XPI; cross polarization isolation)를 개선한 이중선형 편파시뉴어스 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 시뉴어스 안테나는 이중선형 편파 발생을 위해 4개의 암(arm) 방사체로 구성되며, 클로펜스타인 테이퍼(Klopfenstein taper) 구조의 광대역 마이크로스트립 발룬을 통해 급전된다. 또한 후방 반사파 감소를 위해 2단 원통형 캐비티 구조를 적용하였다. 캐비티 내부에는 반사파에 의한 성능 저하를 감소시키기 위해 허니컴 형태의 흡수체를 삽입하였다. 설계된 시뉴어스 안테나는 저대역에서의 교차편파 격리도를 개선하기 위해 최외각 암패턴과 캐비티의 림(rim) 사이에 저항을 적용하였다. 제작된 안테나는 저대역에서 교차편파 격리도가 개선되어 편파 측정을 위한 안테나로 적용 가능함을 확인하였다.