밀리미터파 대역에서 액정 폴리머(Liquid Crystal Polymer) 기판을 이용한 대역통과필터 비교

오연정,이재영,최세환,Oh, Yeonjeong,Lee, Jaeyoung,Choi, Sehwan 한국마이크로전자및패키징학회 2021 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.28 No.2

본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 헤어핀 타입과 인터디지털 타입 두 종류의 대역통과필터(BPF)를 LCP(Liquid Crystal Polymer)와 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 두 종류의 기판을 이용하여 설계 하고 성능을 비교하였다. 제안된 BPF의 통과 대역은 26.5 GHz~27.3 GHz 대역이며, 필터의 차수는 3차로 선택하였다. 제안된 BPF의 성능 비교는 기판 종류와 타입에 따른 대역폭(Bandwidth)과 통과 대역 내 삽입손실(Insertion Loss)과 평탄도(in-band Flatness) 등을 비교하였다. S21이 -3 dB가 되는 대역폭을 비교하였을 때 제안된 4 개의 BPF 중 PTFE 기판에 설계된 인터디지털 타입이 7.8 GHz로 가장 넓게 설계되었으며, LCP 기판에 설계된 헤어핀 타입 BPF가 4.2 GHz로 가장 협소한 대역폭을 가지는 것으로 나타났다. 통과 대역 내 삽입손실은 PTFE 기판에 설계된 헤어핀 타입 BPF가 -0.667 dB 이상으로 가장 우수하고 LCP 기판에 설계된 헤어핀 타입 BPF가 -0.937 dB 이상으로 가장 낮았으나, 0.27 dB의 근소한 차이임을 확인했다. 통과 대역 내 평탄도의 경우 PTFE 기판에 설계된 인터디지털 타입 BPF가 0.017 dB로 가장 우수하였고, LCP 기판에 제작된 헤어핀 타입이 0.07 dB로 가장 낮았으나 0.053 dB의 근소한 차이였다. 따라서, 밀리미터파 대역에서 LCP 기판을 이용한 대역통과 필터는 PTFE 기판을 이용한 대역통과필터와 비슷한 성능을 도출할 수 있을 것으로 사료된다. In this paper, two types of BPF(Band Pass Filter) which are hair-pin and interdigital have been designed for millimeter-wave application using two types of material which are LCP(Liquid Crystal Polymer) and PTFE(Polytetrafluoroethylene) and also, their performances such as bandwidth, insertion loss, and in-band flatness are compared. The proposed BPF are designed as third-order filters, and their pass band is from 26.5 GHz to 27.3 GHz. Interdigital BPF using PTFE substrate has most wide -3 dB S21 bandwidth of 7.8 GHz and hair-pin BPF using LCP substrate has most narrow -3 dB S21 bandwidth among the proposed four BPF. For in-band insertion loss, hair-pin BPF using PTFE substrate achieves low insertion loss better than -0.667 dB, and hair-pin BPF using LCP substrate exhibits relatively high insertion loss among the proposed four BPF better than -0.937 dB. However, the maximum difference in insertion loss performance among the proposed four BPF is 0.27 dB, which is too small to negligible. For in-band flatness, interdigital BPF using PTFE substrate shows greatest performance of 0.017 dB, and hair-pin BPF using LCP substrate exhibits the lowest performance of 0.07 dB. There are tiny difference in in-band flatness performance of 0.053 dB. As a results, it is considered that the BPF using LCP substrate can derive the performances similar to that of the BPF using PTFE substrate in Millimeter-wave band.

Balun-BPF 특성 구현을 위한 3-단자 링-공진기의 해석

강성준(Seong-Jun Kang),박웅희(Ung-Hee Park),황희용(Hee-Yong Hwang) 한국전자파학회 2008 한국전자파학회논문지 Vol.19 No.4

본 논문은 최근 발표된 이중 모드 링-공진기를 이용한 Balun-BPF를 3-단자 회로망 분석 방법을 이용하여 전체 어드미턴스 파라미터를 유도하고 이를 이용하여 Balun의 특성을 만족함을 수식적으로 증명하였다. BPF의 표준설계법을 적용하여 손쉽게 임의의 특성을 갖는 Balun-BPF 설계가 가능하도록 Balun 동작 상태에서의 이미턴스슬로프 파라미터를 도출하고, Balun-BPF 양단의 감쇄극 주파수를 예측하는 방법을 제시하였다. 회로 시뮬레이션과 실제 제작·측정을 통해 제안된 해석식들을 검증하였다. 제작된 Balun-BPF는 중심 주파수 2.46 ㎓에서 71 ㎒ 대역폭과 삽입 손실 0.92 ㏈를 가지며, 174~181°의 위상 특성과 0.5 ㏈ 이내의 크기 특성을 나타내었다. In this paper, we derived the Y-parameter of the recently reported Balun-BPF with a dual mode ring resonator by using the network analysis method. Using the derived Y-parameter we verified that the Balun-BPF structure satisfy the balun conditions. In order to design the Balun-BPF with arbitrary characteristics using the standard BPF design method with ease we derived the immittance slope parameters of the dual mode ring resonator with a load. The notch frequencies are also predicted. By designing with the proposed equations, simulating with a circuit simulator, fabricated and measured a Balun-BPF we confirmed the validation of the equations. The measured data shows bandwidth of 71 ㎒ and insertion loss of 0.92 ㏈ at the center frequency of 2.46 ㎓. It shows the phase imbalance of 174~181 degree and the magnitude imbalance within 0.5 ㏈.

IMT-2000용 초소헝 적층형 대역 통과 칩 필터 설계 및 제작

임혁,하종윤,심성훈,강종윤,최지원,최세영,오영제,김현재,윤석진,Lim Hyuk,Ha, Jong-Yoon,Sim, Sung-Hun,Kang, Chong-Yun,Choi, Ji-Won,Choi, Se-Young,Oh, Young-Jei,Kim, Hyun-Jai,Yoon, Seok-Jin 한국세라믹학회 2003 한국세라믹학회지 Vol.40 No.10

BiN $b_{0.975}$S $b_{0.025}$ $O_4$저온 동시 소결 세라믹 후막 및 적층 세라믹(Multi-Layer Ceramic, MLC) 공정 기술을 이용한 소형 마이크로파 필터를 설계 및 제작하였다. MLC 칩 대역 통과 필터(BPF)는 소형화와 낮은 가격이라는 장점을 가지고 있다. 제안된 필터는 stripline 공진기와 결합 캐패시터로 구성되며, IMT-2000용 단말기의 수신단 통과 대역에 적합하며 통과 대역 아래쪽 저지 대역에 감쇠극이 형성되도록 설계하였다. 상용 마이크로파 회로 및 구조 설계 tool를 이용하여 제안된 MLC칩 대역 통과 필터의 공진기 전자기적 결합량 변화 및 결합 캐패시턴스에 따른 필터의 주파수 특성, 특히 감쇠극의 위치 변화에 대해 살펴보았다. 제작된 MLC 칩 BPF의 주파수 특성은 시뮬레이션 결과와 매우 일치하였다. A Multi-Layer Ceramic (MLC) chip type Band-Pass Filter (BPF) using BiNb$\_$0.975/Sb$\_$0.025/ $O_4$ LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) and MLC processing is presented. The MLC chip BPF has the benefits of low cost and small size. The BPF consists of coupled stripline resonators and coupling capacitors. The BPF is designed to have an attenuation pole at below the passband for a receiver band of IMT-2000 handset. The computer-aided design technology is applied for analysis of the BPF frequency characteristics. The attenuation pole depends on the coupling between resonators and the coupling capacitance. An equivalent circuit and structure of MLC chip BPF are proposed. The frequency characteristics of the manufactured BPF is well acceptable for IMT-2000 application.

두 개의 링-공진기를 갖는 Balun-BPF의 소형화

강성준(Seong-Jun Kang),황희용(Hee-Yong Hwang) 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.2

본 논문에서는 semi-lumped line을 이용하여 기존의 두 개의 링-공진기로 구성된 Balun-BPF를 소형화 시켰다. 기존의 Ring Balun-BPF는 두 개의 링 공진기의 사용, 손실을 줄이기 위한 임피던스가 낮은 선로의 사용과 λ/4 전송선로 인버터의 사용으로 회로의 면적이 크다는 문제점을 가지고 있다. Semi-lumped line 구조를 이용하여 링 공진기를 소형화 하였고, 용량성 성분의 보충을 위하여 링 공진기 안쪽에 삼각형 패치를 추가해 줌으로써 구조적 효율성을 높여주었다. 제작된 balun-BPF는 평형 출력단간 대칭적인 출력 특성을 보였으며, 1/4로 소형화 되었다. In this paper, we proposed a miniaturized Balun-BPF structure using semi-lumped line. The conventional Ring Balun-BPF relatively has a big size structure because they consist of two ring resonators, wide line width ring-resonators for low loss and λ/4 transmission line inverters. The ring resonators are miniaturized to 1/4 size by semi-lumped line and we added triangle patches in the ring resonator for compact Balun-BPF structure. The fabricated Balun-BPF is miniaturized to 1/4 size and contains symmetrical output characteristics of balance ports.

4.3 μm 파장 Optical Band-Pass Filter의 제작과 CO₂ 감도 특성

이상훈,김수현,김광호,Lee, Sang-Hoon,Kim, Soo-Hyun,Kim, Kwang-Ho 한국세라믹학회 2002 한국세라믹학회지 Vol.39 No.2

본 연구에서는 $CO_2$ 흡수단이 있는 4.3${\mu}m$ 파장대역의 광학 필터를 전자빔 증발 장치를 이용하여 Ge와 $SiO_2$ 박막을 다층으로 설계, 제작하였다. 제작된 Ge/$SiO_2$ 다층박막 필터는 기준파장에 대하여 반가폭(FWHM) 204nm, 투과율 58.2%, 금지대역에 대하여 5% 이하의 차단특성을 나타내는 협대역 투과필터 (narrow band-pass filter: BPF)특성을 나타내었다. 광학적 대역투과필터를 사용하여, FT-IR내에 감지실을 설치하여 단식 필터(KBr+BPF)와 복식필터(BPF+BPF)의 $CO_2$ 농도별 감도특성을 비교측정 하였다. 측정시 $CO_2$의 농도는 500ppm을 단위로 500∼5000ppm의 범위까지 관찰하였는데, 복식 필터는 단식 필터에 비해 투과율이 낮았지만, 우수한 감도 특성을 보였다. Optical Band-pass Filter(BPF) for the selected wavelength of 4300 nm was designed and fabricated on Si wager by alternately depositing Ge and $SiO_2$ thin layers by an electron beam evaporation technique. The fabricated BPF showed the optical transmittance characteristics of 58.2% with FWHM(Full Width at Half Maximum) of 204 nm at 4300 nm, but showed the transmittance less than 5% due to the reflectance over all the wavelength ranges except 4300 nm band. The $CO_2$ sensitivity of BPF was investigated with the transmittance as a function of $CO_2$ gas concentration using a sensing cell attached to FT-IR instrument. The transmittance of BPF was almost linearly decreased with increasing of $CO_2$ concentration in the range of from 500 to 5000 ppm. The sensing structure using double BPFs showed higher slop of transmittance vs $CO_2$ concentration, and thus higher gas sensitivity than that using a single BPF, even though the former had relatively lower transmittance.

낮은 삽입손실을 갖는 새로운 대역통과 필터를 이용한 주파수 3체배기 설계

민준기,조승용,김현진,김용환,이경학,김대희,윤호석,홍의석,Min, Jun-Ki,Cho, Seung-Yong,Kim, Hyun-Jin,Kim, Yong-Hwan,Lee, Kyoung-Hak,Kim, Dae-Hee,Yun, Ho-Seok,Hong, Ui-Seok 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.10A

본 논문은 APDP(Anti-Parallel Diode Pair)를 이용한 3체배기로서 출력단에 기존의 Coupled line BPF가 아닌 낮은 삽입손실과 작은 회로사이즈를 갖는 새로운 구조의 BPF를 제안하였다. 이 제안된 구조의 BPF는 인터디지털 캐패시터와 나선형 개방 스터브로 구성되어 있다. 제안된 BPF만의 삽입손실은 대역$(16.41{\sim}19.23GHz)$내에서 0.7dB이하의 특성을 나타내었다. 3체배기의 변환손실은 기본주파수 $5.72{\sim}6.28GHz$에서 약$16.6{\sim}18.5dB$(평탄도 ${\pm}1dB$)의 특성을 얻었으며 6GHz에서 기본주파수와 5차 고조파 억압특성은 각각 -32.16dBc와 -44.6dBc의 특성을 보였으며, 위상잡음 감쇠특성은 약 9.5dB@100kHz의 특성을 나타내었다. This paper proposes a novel BPF structure with less insertion loss and small size instead of the existing coupled line BPF for the output of the tripler using APDP (Anti-Parallel Diode Pair). This proposed BPF consists of the interdigital capacitor and spiral open stub. The proposed BPF has the insertion loss of less than 0.7dB within the band $(16.41{\sim}19.23GHz)$. The conversion loss of the tripler is about $16.6{\sim}18.5dB$ $(flatness<{\pm}1dB)$ at $5.72{\sim}6.28GHz$ of fundamental frequency. Its fundamental frequency and the fifth harmonic suppression characteristic at 6GHz are -32.16dBc and -44.6dBc, respectively And its phase noise attenuation characteristic is about 9.5dB at 100kHz.

대형 할인점 매출 데이터를 이용한 구매력 지도 작성에 관한 연구

김기환,윤연상,정승환 한국자료분석학회 2008 Journal of the Korean Data Analysis Society Vol.10 No.1

The focus of this study is to make buying power map with huge discount store sales data. In order to draw buying power map, we use semivariogram modelling which is indicating spatial correlation in observations measured at distance. We use two types of the semivariogram modelling. The first is modelling with only distance and the second is modelling with distance and covariates available. By buying power map, we compare the results from two models. The covariate used semivariogram modelling is BPF(buying power factor) which is newly proposed in this study. To contrive the BPF, we consider not only buying power but also distance between samples. We show that available scope of buying power map with BPF is more efficient and realistic than the buying power map without BPF. 본 연구는 대형 할인점의 매출 데이터를 이용하여 구매력 지도를 작성하는 것으로 거리에 기반 한 공간상관을 나타내는 세미베리오그램 모델링을 구매력 지도 작성의 근간으로 사용하였다. 세미베리오그램의 모델링은 거리만을 이용하는 경우와 거리와 함께 공변량들을 이용하는 경우 두 가지를 실시하였으며 구매력 지도를 통하여 결과를 비교하였다. 세미베리오그램 추정 시 사용한 공변량은 본 연구에서 새롭게 제안한 BPF(buying power factor)로 구매력과 함께 거리의 영향까지 고려된 것이다. 구매력지도 작성결과 BPF를 고려한 구매력 지도에서 거리만을 고려한 구매력지도 보다 유효 구매력 범위가 효과적이며 현실적으로 설정됨을 보였다.

3중모드 공진기를 이용한 대역통과 필터(BPF)의 설계

황재호 한국전자파학회 2001 한국전자파학회논문지 Vol.12 No.6

본 논문에서는 저손실 필터의 소형(경량화를 목적으로 간단한 구조의 3중모드 유전체 공진기를 제안하였다. 대역통과 필터(BPF)의 설계에 있어서는 유한 요소법(FEM)을 근거로 하는 HPSS의 시뮬레이션 결과를 사용하였으며, 세라믹 유전체 공진기를 사용하여 시제작 하였다. 이와 같은 방법으로 3단의 BPF를 설계 제작한 결과, 중심주파수 1.93 GHz에서의 삽입손실은 약 0.9 dB, 대역폭은 25 MHz를 나타냈다. 한편, 보다 복잡한 특성이 요구되는 경우에는3중모드 유전체 공진기간에 슬롯을 사용하여 결합시킬 수 있는 방법을 제시했다. 이와 같은 BPF는 차세대 이동 통신인 IMT-2000시스템에 응용될 수 있다. This paper presents a triple-mode dielectric resonator far low loss and simple structure filter design. The BPF(Band Pass Filter) was designed using HFSS simulation results an4 fabricated using proposed resonators. The filter (3-stage BPF) has an insertion loss of about 0.9 dB at the center frequency of 1.93 GHz and a 3 dB bandwidth of about 25 MHz. If more complex characteristic is required, slot coupling between resonators can be used. Especially, the proposed BPF can be applied to the next generation mobile communication IMT-2000 system.

근피판술을 이용한 기관지 -늑막루의 외과적 치료 -치험 1례 보고-

김철환,박성동 대한흉부심장혈관외과학회 1996 Journal of Chest Surgery (J Chest Surg) Vol.29 No.1

Persistent bronchopleural fistula (BPF) still presents a troublesome therapeutic challenge and demands an aggressive approach when conventional measures fail. A 50-year-old man had a rigtlt pneumonectomy for far-advanced pulmonary tuberculosis with the development of postopneumonectomy empyema and BPF 1 month postoperatively in October 1 81. The condition was managed with BPF closure and the Clagett procedure, which failed with the recurrence of BPF and empyema, followed by a spontaneous open window at about 1 year port:operatively. The BPF, which had been aggravated to a large size, was managed by the closure and obliteration of the empyema cavity using a Pectoralis-skin pedicled flap 13 years postoper atively on Jul, 1994. The BPF was controlled by the procedure, and the patient, with improved respiratory symptom, was discharged 43 days postoperatively. We conclude that the use of myocutaneous flap Is an effective procedure for the closure of a large BPF. The surgical technique of the pedicled flap operation is described and the case is reported. 지속적인 기관지-늑막루는 여전히 치료하기 어려운 질환이며 일반적인 치료가 실패했을 때는 적극적인 치료가 필요하다. 50세 남자 환자로 1981년 10월에 중증 페결핵으로 우측전폐 절제술을 받았으나 술후 1개 월만에 기관지-늑막루 및 농흥이 발생하여 기관지-늑막루 페쇄 및 Clagett술식을 받았으나 실패하였고 술후 1년째 자연성 개방창이 형성되었다. 기관지-늑막루의 크기가 점차 커져서, 술후 13년째인 1994년 7월에 대흥근피 판을 이용한 기관지-늑막루 폐쇄 및 사강 소멸을 시도하였다. 술후 43일째 기관지-늑막루 폐쇄로 및 호흡부전 증상이 호전되어서 퇴원하였다. 근피판술을 이용한 방법이 기관지-늑막루의 폐쇄에 효과적인 것으로 생각하고 수술수기 및 치험 1례를 보고하는 바이다.

5.8 GHz 마이크로파 무선전력전송을 위한 BPF의 설계 및 구현

이성훈,손명식 한국반도체디스플레이기술학회 2015 반도체디스플레이기술학회지 Vol.14 No.4

In this paper, we have designed and fabricated a BPF (Band Pass Filter) for 5.8 GHz Microwave Wireless Power Transmission. We usedλg/2 open-circuited stubs in addition to T-shaped transmission lines for the BPF. This BPF removes harmonics caused by diodes of RF-DC converter, and thus the RF-DC converter converts more RF power to the DC. The performance of the BPF was measured and shown through direct comparison of voltages converted by the doubler as a RF-DC Converter with and without the BPF.