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[국내논문] 200 GHz 대역 프로브 구조의 구형도파관-마이크로스트립 변환기 설계
Design of 200 GHz Waveguide to Microstrip Transition using Probe Structure 원문보기

電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. TC, 통신, v.49 no.4 = no.418, 2012년, pp.47 - 52  

이상진 (동국대학교 밀리미터파 신기술 연구센터) ,  백태종 (동국대학교 밀리미터파 신기술 연구센터) ,  고동식 (동국대학교 밀리미터파 신기술 연구센터) ,  한민 (동국대학교 밀리미터파 신기술 연구센터) ,  최석규 (동국대학교 밀리미터파 신기술 연구센터) ,  김정일 (한국전기연구원) ,  김근주 (한국전기연구원) ,  전석기 (한국전기연구원) ,  윤진섭 (서일대학교 컴퓨터전자과) ,  이진구 (동국대학교 밀리미터파 신기술 연구센터)

초록
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본 논문에서는 200 GHz 대역의 시스템에 응용이 가능한 구형도파관 전송선로와 평면 구조인 마이크로스트립 전송선로 구조의 부품들의 상호 신호전달을 위해 프로브 구조의 변환기를 설계하였다. 설계된 변환기는 프로브, 임피던스 변화를 위한 테이퍼구조와 마이크로스트립 구조의 전송선로로 구성된다. Ansoft사의 HFSS 시뮬레이션 툴을 이용하여 프로브의 크기 및 테이퍼의 길이를 변경하여 주파수 특성 변화를 확인하였으며 최적화하였다. 변환기는 특성 검증을 위해 back-to-back 구조로 설계되었으며, 시뮬레이션 결과 186 GHz ~ 210 GHz의 대역폭을 갖으며 전 대역에서 - 0.81 dB 이하의 삽입손실과 -10 dB 이상의 반사손실을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

We have designed the waveguide to microstrip transition using a probe structure for the center frequency of 200 GHz transceiver. The waveguide to microstrip transition is composed of probe, taper and microstrip transmission line. For design of the transition, we simulated the lengths and width of th...

Keyword

#구형 도파관 변환기   #프로브 구조  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는, 도파관 구조와 평면형 회로가 수직으로 구성되는 200 GHz 시스템에 적용하기 위해 구조가 비교적 간단하여 공정 오차를 줄일 수 있는 프로브 구조를 이용하여 설계하였다.
  • 본 논문에서는 200 GHz 대역의 송, 수신 시스템을 위해 프로브 구조를 이용한 구형도파관-마이크로스트립 변환기를 설계하였다. 200 GHz 대역의 짧은 파장에 의해 공정 오차를 최소화하도록 비교적 간단한 구조인 프로브를 사용하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
최근 무엇을 목적으로 레이더 및 센서의 연구가 많이 진행되고 있는가? 최근 의료, 군사, 보안 등의 목적으로 레이더 및 센서의 연구가 많이 진행되고 있다. 특히 레이더 및 센서의 경우 높은 해상도를 위해 파장이 짧은 밀리미터파 대역의 연구가 요구되어진다.
레이더 및 센서의 경우 무엇의 연구가 요구되는가? 최근 의료, 군사, 보안 등의 목적으로 레이더 및 센서의 연구가 많이 진행되고 있다. 특히 레이더 및 센서의 경우 높은 해상도를 위해 파장이 짧은 밀리미터파 대역의 연구가 요구되어진다. 200 GHz 대역은 기존에는 연구가 미흡했지만 최근 높은 주파수의 능, 수동 소자가 개발되어짐에 따라 현재 선행연구가 진행 중이다.
평면형 구조와 구형도파관 구조의 상호 신호전달을 위한 변환기의 개발이 필수적인 이유는? 일반적으로 밀리미터파 대역의 시스템은 평면형 회로 구조인 MMIC (Microwave Monolithic Integrated Circuits)및 MIC (Microwave Integrated Circuits)형태로 제작되나 시스템 외부의 신호 전달은 구형도파관을 이용하여 공기중으로 신호를 송, 수신하게 된다. 따라서 평면형 구조와 구형도파관 구조의 상호 신호전달을 위한 변환기의 개발이 필수적이다.
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참고문헌 (4)

  1. Yi Chi Shih, Thuy Nhung Ton, and Long Q. Bui, "Waveguide-to-microstrip transitions for millimeter-wave applications," in IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig., pp. 473-475, 1988. 

  2. Du-Hyun Ko, Ju-Young Moon, Dan An, Mun-Kyo Lee, Sang-Jin Lee, Jin-Man Jin, Yeon-Sik Chae, Sang-Won Yun, Sam-Dong Kim, Hyung-Moo Park, and Jin-Koo Rhee, "V-b and Waveguide-to-Coplanar Waveguide Transition for 60 GHz Wireless LAN application," 34th European Microwave Conf., pp. 641-644, 2004. 

  3. 이상진, 안단, 이문교, 고두현, 진진만, 김성찬, 김삼동, 박현창, 박형무, 이진구, "MMIC 모듈을 이 용한 V-band 무선 송수신 시스템의 구축," 대한전자공학회 추계 학술대회, 제28권, 제2호, 575-578 쪽, 2005년. 

  4. 문성운, 이문교, 오정훈, 고동식, 황인석, 이진구, 김삼동, "평면형 Fin-line 테이퍼를 이용한 사파이어 기반의 94 GHz CPW-구형 도파관 변환기," 대한전자공학회논문지-TC, 제45권, 제10호, 65-70쪽, 2008년. 

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