다층 액정폴리머 기판을 이용한 Ka대역 탐색기용 송수신 모듈

최세환,유종인,이재영,이지연,남병창,Choi, Sehwan,Ryu, Jongin,Lee, Jaeyoung,Lee, Jiyeon,Nam, ByungChang 한국인터넷방송통신학회 2020 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.20 No.5

본 논문에서는 35 GHz 대역의 군 탐색기용 송수신 모듈을 설계 및 제작하였다. 밀리미터파 대역의 기판 성능과 집적도를 높이기 위해, 4층 액정 폴리머 기판을 개발하였다. 4층 액정 폴리머 기판은 3장의 FCCL 기판과 2장의 접착층으로 구현되었으며, 적층을 위해 기판간의 녹는 점 차이를 이용한 공정을 이용하였다. 스트립선로와 마이크로스트립 선로를 이용하여 기판의 길이에 따른 전송손실을 확인하였고, 35 GHz 대역의 전력분배기를 통해 액정폴리머 기판의 성능을 검증하였다. 이러한 기판을 이용하여 전력증폭기와 저잡음증폭기와 같은 송수신모듈을 구성하는 개별 블록에 대한 성능을 확인한 후, 단일 채널 Ka대역 송수신모듈을 4층 액정 폴리머 기판을 이용하여 개발하였다. 제작한 송수신모듈의 송신출력은 펄스 Duty 10%에서 1.1W 이상, 수신 잡음지수는 8.5 dB 이하, 수신 이득은 17.6 dB 이상의 수신 특성을 갖는다. In this paper, the transmit-receive module for military seekers has been designed and fabricated in 35 GHz. To increase the performance of substrates and high integration of circuits in millimeter-wave band, a 4-layer LCP(Liquid Crystal Polymer) substrate was developed. This substrate was implemented with three FCCL substrates and two adhesive layers, and a process using the difference in melting point between the substrates was used for lamination. Using a strip line and a microstrip line was confirmed by the transmission loss along the length of the substrate, and the performance of LCP substrates was validated with a power divider in 35 GHz. After confirming the performance of individual blocks such as power amplifier and low noise amplifier, a single channel Ka-band transmission/reception module was developed using a 4-layer liquid crystal polymer substrate. The transmit power of this module has above 1.1W in pulse duty 10% and has an output power of 1.1W and it has receive noise figure less than 8.5 dB and receive gain more than 17.6 dB.

광대역 버틀러 매트릭스와 위상 천이기를 이용한 하이브리드 빔포밍 안테나 시스템 설계

최세환(Sehwan Choi),최재훈(Jaehoon Choi) 한국전자파학회 2017 한국전자파학회논문지 Vol.28 No.6

본 논문에서는 광대역 버틀러 매트릭스와 위상 천이기를 이용한 하이브리드 빔포밍 안테나 시스템을 제안하고, 이를 설계 및 측정하였다. 기존 4×4 버틀러 매트릭스는 4개의 빔패턴과 낮은 이득 때문에, 8×8 버틀러 매트릭스를 사용하게 된다. 이 때 복잡한 구조로 인해 적층 및 양면 패턴으로 설계하게 되며, 이는 비아홀 및 Cross-over 구조에 의한 손실로 성능이 열화되게 된다. 이러한 단점을 극복하고자 제안된 하이브리드 빔포밍 안테나 시스템의 경우, 비아홀 손실로 인한 성능 열화를 최소화하기 위해 단면 패턴으로 구조를 단순화하였다. 또한, 두 개의 위상 천이기를 추가함으로써, 다양한 빔패턴을 제공할 수 있도록 설계하였다. 제안한 안테나 시스템을 이용하여, 16개의 입력조합으로 ±45°의 빔조향 각도에서 10 ㏈i 이상의 방사이득을 얻을 수 있었다. In this paper, a hybrid beamforming antenna system using broadband butler matrix and phase shifter is proposed. In the previous works, an 8×8 butler matrix is used to overcome a drawback of the 4×4 butler matrix based switched beamforming which provides only 4 beam patterns. However the 8×8 butler matrix should be designed on the bi-layered substrate using via holes due to its complex structure. It causes performance degradation. To overcome these problems, the proposed hybrid beamforming antenna system is designed on the single side of the substrate for simple structure. By addition of two phase shifter, it provide various beam patterns. The proposed antenna system provides more than 10 ㏈i radiation gain in the ±45° scanning range by 16 input combinations.

60 GHz 대역 렌즈 안테나 성능에 대한 연구

최세환(Sehwan Choi),김진섭(Jin-Sup Kim) 대한전자공학회 2018 대한전자공학회 학술대회 Vol.2018 No.6

지역 환경 및 차량 상호작용을 활용한 two-stage 멀티모달 차량 미래 경로 예측 기술

최세환(Sehwan Choi),윤준용(Junyong Yun),김정호(Jungho Kim),최준원(Jun Won Choi) 한국자동차공학회 2023 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2023 No.5

In this paper, we propose a two-stage multi-modal future trajectory prediction framework designed to effectively utilize significant inter-agent interaction and local scene context. This two-stage motion prediction architecture, referred to as GL-Pred, consists of two networks: the proposal trajectory network and the refinement trajectory network. The proposal trajectory network produces multi-modal trajectory proposals by leveraging past trajectories and global environmental information. The refinement trajectory network enhances each of the trajectory proposals using group-query attention and localquery attention mechanisms. Group-query attention mechanism further enhances the trajectory proposals by modeling the interagent interaction by grouping the proposal trajectory of the neighboring agents. Local-query attention mechanism is used to aggregate local scene context features collected from around trajectory proposals. Finally, we combine group-query attention and local-query attention features to produce the multi-modal future trajectory. The experiments conducted on the Argoverse dataset demonstrate that the proposed GL-Pred outperforms existing motion prediction methods.

5G 리피터 구현을 위한 수동형 하이브리드 빔포머

최세환(Sehwan Choi),오연정(Yeonjeong Oh) 대한전자공학회 2020 대한전자공학회 학술대회 Vol.2020 No.11

High Level Synthesis 를 이용한 Multi-Head Attention 가속기의 설계

최세환(Sehwan Choi),서영호(Young-Ho Seo) 한국방송·미디어공학회 2023 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2023 No.6

UWB 시스템에서의 Channel Impulse Response 기반 First Path Estimation 기법

최세환(Sehwan Choi),임채훈(Chaehun Im),이충용(Chungyong Lee) 대한전자공학회 2020 대한전자공학회 학술대회 Vol.2020 No.11

FPE(First Path Estimation) performance could depend on pulse shaping difference in the UWB system. We observed FPE error by pulse shape and find out optimal pulse shape in high dynamic range performance receiver. While there is no mandatory specification regarding pulse shape in standard. Thereby we investigated in case of receiving an unknown pulse shape and have proposed a technique to improve FPE error.

QPSK신호의 Load Modulation을 위한 스위치형 위상천이기

최세환(Sehwan Choi),김진섭(Jin-Sup Kim) 대한전자공학회 2015 대한전자공학회 학술대회 Vol.2015 No.6

스마트 안경용 초소형 MIMO 안테나 설계

최세환(Sehwan Choi),최재훈(Jaehoon Choi) 한국전자파학회 2017 한국전자파학회논문지 Vol.28 No.4

본 논문에서는 스마트 안경용 초소형 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 안테나를 제안하였다. 제안된 MIMO 안테나는 가깝게 놓인 두 개의 대칭 IFA(Inverted-F Antenna) 안테나 사이에 접힌 T-형태의 isolator를 삽입하고, 접지면에 추가로 한 쌍의 slots을 설계함으로써 격리도 개선 및 임피던스 매칭 특성을 얻었다. 제안된 안테나는 2.4 GHz ISM(Industrial, Scientific, and Medical) 대역에서 동작하며, 35 mm×9 mm×0.8 mm의 작은 크기를 갖는다. 제안된 안테나는 phantom을 사용하여 인체의 영향을 고려해 설계하였으며, 측정실험을 통해 18 dBm의 입력하에서 1.38 W/kg의 SAR(Specific Absorption Rate)값을 가짐을 확인하였다. 제안된 안테나의 성능은 기존의 연구결과와 비교하여 검증하였다. In this paper, a compact MIMO(Multiple Input Multiple Output) antenna for smart glasses is proposed. The proposed MIMO antenna is designed using T-shaped isolator inserted between two closely located Inverted-F Antenna(IFA) and using two slots located in the ground for isolation enhancement and impedance matching characteristic. The proposed antenna has only the overall dimensions of 35 mm×9 mm×0.8 mm and operates in the 2.4 GHz industrial, scientific, and medical(ISM) band. To verify human body effect, the phantom is used for antenna performance. The measured specific absorption rate(SAR) value is 1.38 W/kg with an input power of 18 dBm. The performance of the proposed antenna is compared with that of previous works for verification.

35 GHz 대역을 위한 LCP 기판 적용된 커패시터 및 인덕터 구현

이지연,유종인,최세환,이재영,Lee, Jiyeon,Ryu, Jongin,Choi, Sehwan,Lee, Jaeyoung 한국마이크로전자및패키징학회 2020 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.27 No.4

In this paper, by applying LCP substrate, the capacitor and inductor are implemented with a variety of value that can be used in 35 GHz circuits. Depending on how to apply it to the circuit, it is required high value by designing the basic structures such as electrode capacitor and spiral inductor. However they are not available in high-frequency domain, because their SRF(Self-Resonant Frequency) is lower than the frequency of 35-GHz. By finding the limit, this paper devised classifying passive devices for the DC and the high-frequency domain. The basic structure is suitable for DC and microstrip λ/8 length stub structure can be used for high-frequency. The open and short stub structure operate as a capacitor and inductor respectively in the frequency of 35 GHz. If their impedance is known, it is possible to extract the value through the impedance-related equation. By producing with the permittivity 2.9 LCP substrate, the basic structure which are available in the DC constituted a library of capacitance of 1.12 to 13.9 pF and inductance of 0.96 to 4.69 nH, measured respectively. The stub structure available in the high-frequency domain were built libraries of capacitance of 0.07 to 2.88 pF and inductance of 0.34 to 1.27 nH, calculated respectively. The measurements have proven how to diversify value, so libraries can be built more variously. It is possible to integrate with the operation circuit of TRM(Transmit-Receive Module) for the frequency 35-GHz, it will be an alternative to the passive devices that can be properly utilized in the circuit. 본 논문에서는 LCP(Liquid Crystal Polymer) 기판을 적용하여 35 GHz 대역 회로에서 사용될 수 있는 커패시터 및 인덕터를 다양한 용량으로 구현하였다. 회로에 적용하는 데에 따라 높은 용량을 갖는 수동소자가 필요하고, 이는 기본 구조인 전극형 커패시터와 Spiral 구조 인덕터로 설계할 수 있으나, 이 구조는 SRF(Self-Resonant Frequency)가 사용 주파수인 35 GHz 보다 낮아 고주파 영역에서는 사용 불가능하다. 이러한 주파수 한계를 발견하여, 본 논문에서는 DC와 고주파 영역 사용 수동소자를 분류하여 고안하였다. 기본 구조는 DC와 같은 낮은 주파수 사용에 적합하며, 35 GHz 대역인 고주파용으로는 마이크로스트립 λ/8 길이 stub 구조로 설계하였으며, open 및 short stub 구조는 각각 커패시터 및 인덕터로 동작하고, stub의 임피던스로부터 계산식을 통해 용량 값을 추출할 수 있다. 유전율 2.9인 LCP 기판으로 제작하고 측정하여, DC 사용 기본 구조 커패시터와 인덕터는 각각 1.12 ~ 13.9 pF, 0.96 ~ 4.69 nH 용량의 라이브러리를 구성하였다. 고주파 영역에서 사용 가능한 stub 구조의 커패시터와 인덕터는 각각 0.07 ~ 2.88 pF, 0.34 ~ 1.27 nH 으로 라이브러리를 구축하였다. 측정을 통해 용량 값을 다양화하는 방법을 검증하였으므로 더욱 세분화된 라이브러리를 구축할 수 있으며, 이들은 사용 주파수 35 GHz 대역의 TRM(Transmit-Receive Module)에서 동작 회로와 집적화가 가능하고, 회로에 적절히 활용될 수 있는 수동소자의 대안이 될 것이다.