마이크로스트립 선로의 트랜지션을 위한 비아(via) 해석 및 설계

이승엽 여수대학교 산업기술지역개발연구소 2000 産業基術硏究所 論文集 Vol.9 No.-

The miniaturization and ever higher density packing of electronic devices is driving a trend toward three-dimensional, multilayer circuits. At the same time, the clock rates in digital devices and the operating frequencies in communication systems aue steadily increasing. In multiiayer circuits, signals are carried between the layers through via. Therefore, this paper reports the propagation characteristics of a via. Especially, the effects of rod diameter and clearance hole size. are examined. There is a wide range of sizes of via in multilayer circuits, so the sizes of via in this paper were selected for ease anaccuracy of measurements. The obtained results showed that at high frequencies, radiation is at a significant level and the frequency characteristics of radiation depend on the structure of the via

마이크로스트립-프로브 급전을 이용한 U형 슬롯 패치 안테나 설계

이승엽 여수대학교 1999 論文集 Vol.14 No.2

A microstrip-probe feed structure for patch antennas with electrically thick air substrate is presented. This new type of feed, microstrip line combined with probe, lies between the patch and the ground. Therefore, this feed has several advantages over a coaxial-probe feed. As confirmed by our experimental measurements, we improved the matching and the front to back ratio(F/B) characteristic over a wide bandwidth. An antenna bandwidth as large as 3 times that of a conventional rectangular microstrip antenna has also been obtained. Details of the proposed design and experimental results are presented.

시간 영역에서 결합마이크로스트립 선로의 펄스전송 특성 해석 및 실험

이승엽 여수대학교 2002 論文集 Vol.17 No.-

As circuit dimension of M(M)IC's is smaller due to recent advances in microelectronic technology and clock rates increase, inter line spacing is decresing. Therefore an accurate time domain analysis of pulse propagation in various coupled microstrpline used in M(M)IC's is required. It is required that distortion of coupled microstripline including feeding line(unified coupled line) is needed. In this paper, It is obtained the requirement that the proper strip spacing to consider the effects of even/odd-mode distortion should be chosen. the distortion of coupled microstripline including feeding line(unified coupled line) is needed. In this paper, It is obtained the requirement that the proper strip spacing to consider the effects of even/odd-mode distortion should be chosen. The distortion of a picosecond electrical pulse caused by dispersion and crosstalk as it propagates along coupled pair of microstrip is investigated and measured.

Full-wave방법을 이용한 CPW 해석

이승엽 여수대학교 2002 論文集 Vol.17 No.-

Analysis of CPW(Coplanar Waveguide) is presented using Full-wave method in the spectral domain. The characteristics of the CPW are numerically calculated by Galerkin's method and compared with ones of microstrip lines. It is shown that the variation of effective dieletric constant versus frequency in CPW line is less dependent than that in microstrip line. It means CPW is more attractive feeder line of antenna in ultra wide band than microstrip line.

캐버티를 갖는 광대역 부분방전 RF 센서 연구

이승엽(Seung-Yeop Rhee),조기량(Ki-Ryang Cho) 한국전자통신학회 2021 한국전자통신학회 논문지 Vol.16 No.2

본 논문에서는 다이폴 형태인 기존의 부분방전 센서의 특성을 개선하고자 센서 부분을 사다리꼴 형태로 변형시킴으로써 기존의 부분방전(PD: Partial Discharge) 센서의 단점인 협대역 특성을 개선하였다. 또한 외부부착 센서용으로 사용함에 따라 외부로 부터의 전자파 신호를 원천적으로 차단시킬 수 있는 구조인 캐버티 (Cavity) 구조를 적용함으로써 저자세와 설치의 편리성을 갖는 구조적인 장점을 살리는 부분방전 센서를 제안하고자 한다. 실험 결과 중심주파수 2.45GHz에서 약 70.5%의 광대역(1.59∼3.32GHz) 특성이 있음을 보여, 광대역 특성을 확인할 수 있었다. In this paper, the narrow-band characteristic, which is the disadvantage of the existing the PD sensor, was improved by transforming the sensor shape into a trapezoidal shape to improve the characteristics of the dipole-shaped conventional PD(Patial Discharge) sensor. In addition, by applying a cavity structure, which is a structure that can fundamentally block the electromagnetic wave signal from the outside as it is used for an external sensor, it is a partial discharge sensor that takes advantage of the structural advantages of low cost and convenience of installation. As a result of the experiment, it was shown that there is a broadband characteristic of about 70.5%(1.59∼3.32GHz) at the center frequency of 2.45GHz, and the broadband characteristic was confirmed.

측면 결합 스트립 선로를 이용한 광대역 프린트 다이폴 안테나

이승엽(Seung-Yeop Rhee) 한국전자통신학회 2022 한국전자통신학회 논문지 Vol.17 No.6

본 논문에서는 3.5GHz 대역에 대해 측면 결합 선로(BCS:Broadside Coupled Striplines)에 의해 공급되는 프린트 다이폴 안테나의 설계 제작에 대해 연구하였다. 프린트 다이폴 안테나의 두 Arm(암)은 각각 기판의 양면에 있습니다. 1×2배열 안테나에 적용된 공급 균형 라인은 BCS입니다. 프린트 다이폴 안테나의 여러 파라미터 연구를 하였고, 시뮬레이션 결과는 최종 실험 데이터와 일치하였다. 실험 결과 원하는 주파수 대역에서 가장 넓은 대역폭을 나타내며 VSWR < 2.0:1 대해 28%의 대역폭을 보였다. 기존 프린트 다이폴 안테나의 단점인 협대역과 배열 시 급전선 특성을 개선할 수 있음을 알 수 있었다. 수평면 방사패턴은 전방향 특성을 보였고 최대 이득은 4.4dBi를 보였다. In this paper, the design of a printed dipole antenna fed by broadside coupled striplines (BCS) for the 3.5GHz band is described. The two fins of the bow tie are, respectively, on the two sides of the substrate. The feeding balanced lines adopted for 1×2 array are the BCS. The obtained numerical results are in good agreement with experimental data. Through experiments with printed dipole antennas of various extended angles, the printed dipole antenna exhibits the wide bandwidth in the desired frequency band, which has a bandwidth of 28% for VSWR < 2.0 : 1. And within this bandwidth, This printed dipole antenna achieves a stable radiation pattern. It is found that the narrow band and feeding for array characteristic which is a disadvantage of the conventional printed dipole antenna can be improved. The radiation pattern showed omnidirectional characteristics and the maximum gain was about 4.4dBi.

수정된 Inset 급전선과 단일 슬롯을 이용한 이중대역 마이크로스트립 안테나

이승엽(Seung-Yeop Rhee) 한국전자파학회 2016 한국전자파학회논문지 Vol.27 No.9

본 논문에서는 수정된 inset 급전 구조와 단일 슬롯이 장하된 이중대역 마이크로스트립 안테나에 대해 연구하였다. 수정된 inset 급전선은 x방향의 수직 inset 급전선과 전체 inset 급전선의 길이를 줄이기 위해 추가된 y방향의 수평 inset 급전선으로 구성된다. 임피던스 정합을 위한 급전선의 전체 길이는 수평 inset 급전선의 길이를 조절함으로써 구현된다. 낮은 공진 주파수와 높은 공진 주파수 간의 비율도 슬롯의 치수를 변화시킴으로써 쉽게 얻을 수 있었다. 또한, 슬롯의 길이와 위치가 안테나 대역폭, 입력 임피던스 등에 미치는 영향을 고찰하였다. 안테나를 제작하여 실험한 결과, 공진주파수 간의 비율을 1.25에서 1.88까지 변하게 하였다. 그리고 높은 공진 주파수 방사 패턴인 TM30은 낮은 공진 주파수 방사패턴인 TM10과 거의 같았으며, E평면에서 —20.0 ㏈ 이하의 교차 편파 특성을 보였다. 이러한 결과들로써 본 연구에서 제안된 안테나는 단일 급전 이중 대역 안테나로서 이용될 수 있음을 확인하였다. In this paper, we study the characteristics of dual band microstip antenna with modified inset feeder and a single slot. The modified inset feeder consists of the vertical inset feeder placed in x direction and the horizontal one in y direction for shortening the total length of inset feeder. The optimun feeding position for good impedance matching at two resonant frequencies can be easily found by adjusting the horizontal inset distance. And Various frequency ratios can be simply obtained by the parameters of slot. The measurements for fabricated antenna prototypes are carried out for validation. The measured results show a tunable frequency ratio from 1.25 to 1.88 with the variation of slot parameters. It is worthwhile to point out that the radiation patterns are similar at both bands. and below —20.0 ㏈ of cross polarization level at the E plane.

접지가 있는 MCS 선로를 이용한 스텝 임피던스 저역 필터

이승엽(Seung-Yeop Rhee),이용국(Yong-Kook Lee) 한국전자파학회 2008 한국전자파학회논문지 Vol.19 No.11

본 논문은 접지가 있는 비대칭 CPW(Coplanar Waveguide) 선로를 conformal mapping 방법을 사용하여 해석하였다. 이 방법으로 선로의 준정전계 특성 파라미터인 특성 임피던스와 유효 유전율을 계산하였다. 계산된 결과는 상용 프로그램인 IE3D의 결과와 기존 실험값과 비교했으며, 거의 일치함을 보였다. 그리고 본 논문에 해석한 접지가 있는 비대칭 CPW(MCS: Micro Coplanr Strip) 선로를 이용하여 스텝 임피던스 저역 필터에 적용하였다. 제작된 스텝 임피던스 저역 필터는 일반 마이크로스트립 선로로 구현된 저역 필터 특성과 비교하였다. 제작된 필터의 실험 결과를 모의실험과 비교하여 잘 일치함을 확인하였다. The MCS(Micro-Coplanar Strip) line with ground has been analyzed. The conformal mapping method is used to calculate the quasi-static effective dielectric constant and characteristic impedance of this MCS line. The computed results of the present work are found to be in good agreement when compared with the results obtained using commercial S/W, IE3D. And in this paper, the stepped-impedance low pass filter is designed and fabricated with MCS lines for improving the frequency responses. The LPF proposed structure has been also designed and implemented to have the sharp attenuation characteristics in stop band. The agreement between simulation and measurement results verify the implemented LPF.

수직 장착된 결합선로를 이용한 광대역 90° 쉬프만 위상천이기

이승엽(Seung-Yeop Rhee) 한국전자파학회 2014 한국전자파학회논문지 Vol.25 No.7

본 논문에서는 수직으로 장착된 결합 선로를 이용한 광대역 쉬프만 위상천이기를 제안하고자 한다. 제안된 쉬프만 위상천이기는 일반적인 결합 선로와 결합 선로 바로 위에 별도의 결합선로를 수직으로 장착한 구조로 이루어졌다. 전체 결합 선로의 두 독립적인 전송 모드인 우 모드와 기 모드 각각에 대한 임피던스와 위상 특성을 계산하여 제안된 쉬프만 위상천이기의 위상 특성을 해석하였다. 이를 기반으로 일반 결합 선로로는 구현이 어려운 높은 임피던스 비를 갖는 90° 쉬프만 위상천이기를 제작하였다. 동작 중심 주파수는 2.4 GHz로 하였다. 실험 결과, 오차 ±5°를 만족하는 최대 대역폭은 1.5~3.2 GHz로 70.8 %의 대역폭을 얻었다. 또한, 측정 반사 특성은 동작 대역에서 13.3 dB 이하이며, 삽입 손실은 1.2dB 이하로 측정되었다. In this paper, an broadband Schiffman phase shifter is proposed using vertically installed coupled lines. It consists of the typical coupled lines and a extra coupled lines which is installed vertically on the original coupled lines plane. Phase responses of Schiffman phase shifter with vetically installed coupled lines are analyzed in consideration of the phase velocity of two independent transmission modes and the characteristic impedances. The 90° Schiffman phase shifters with high impedance ratio is realized at 2.4 GHz, which cannot be implemented with the conventional coupled lines. The measured results show that the bandwidth is 1.5~3.2 GHz(70.8 %) within the phase errors ±5°. The measured return loss is found to be better than 12.4 dB and insertion loss is less than 1.2 dB over the operating frequency band.

슬롯-결합 선로를 이용한 광대역 90° 쉬프만 위상천이기

이승엽(Seung-Yeop Rhee) 한국전자파학회 2012 한국전자파학회논문지 Vol.23 No.10

본 논문에서는 슬롯-결합 선로를 이용한 개선된 쉬프만 위상천이기를 제안하고자 한다. 제안된 쉬프만 위상천이기는 일반적인 결합 선로와 결합 선로 바로 밑에 단순한 직사각형 모양의 슬롯으로 이루어졌다. 슬롯과 결합된 결합 선로의 두 독립적인 전송 모드인 우 모드와 기 모드의 임피던스와 위상 특성을 계산하여 제안된 쉬프만 위상천이기의 위상 특성을 해석하였다. 본 논문에서는 일반 결합 선로로는 구현이 어려운 높은 임피던스 비를 갖는 90° 쉬프만 위상천이기를 제작하였다. 동작 중심 주파수는 2.4 ㎓로 하였다. 실험 결과, 대역폭은 위상오차 ±5°의 위상천이기에서 약 74.2 %의 밴드폭을 얻었다. 또한, 측정 반사 특성은 동작 대역에서 15.0 ㏈ 이하이며, 삽입 손실은 1.5 ㏈ 이하로 측정되었다. In this paper, an improved Schiffman phase shifter is proposed using slot-coupled lines. It consists of the typical coupled lines and a simple rectangular slot which is placed in the ground plane underneath the coupled lines. Phase responses of the slot-coupled Schiffman phase shifter are analyzed in consideration of the phase velocity of two independent transmission modes and the characteristic impedance of slot-coupled line. The 90° Schiffman phase shifters with high impedance ratio is realized at 2.4 ㎓, which cannot be implemented with the conventional coupled lines. The measured results show that the bandwidth is around 74.2 % within the phase errors ±5°. The measured return loss is found to be better than 15.0 ㏈ and insertion loss is less than 1.5 ㏈ over the operating frequency band.