DGS 구조를 이용한 소형 가변 대역 억제 필터

성영제(Youngje Sung) 한국전자파학회 2008 한국전자파학회논문지 Vol.19 No.12

본 논문에서는 넓은 저지 대역(stopband)을 갖는 대역 억제 필터(bandstop filter)를 구현하고자 한다. 이를 위해 바렉터 다이오드(varactor diode)를 대역 억제 필터에 적용하여 저지 대역을 가변할 수 있는 특성을 얻었다. 제안한 대역 억제 필터의 기본 구조는 이미 잘 알려진 DGS 구조를 바탕으로 설계하였다. 바렉터 다이오드의 캐패시턴스 성분에 의해 제안한 가변 대역 억제 필터는 상당히 큰 크기 감소 효과를 얻을 수 있었다. 또한, 측정 결과를 통해 제안한 대역 억제 필터의 공진 주파수는 42.9 %(1.01 ㎓에서 1.99 ㎓까지)의 넓은 가변 특성을 보임을 알 수 있었다. 사용한 DGS의 수가 증가할수록 대역 내에서 억제하는 레벨이 증가하였다. 두 개의 DGS로 구현된 가변 대역 억제 필터는 가변 대역 내에서 억제 레벨이 20 ㏈ 이상이었고, 최대 삽입 손실은 0.5 ㏈였다. In this paper, RF varactor diode are applied to the design of miniaturized and tunable bandstop filter. The proposed bandstop filter is based on a Defected Ground Structure(DGS) section topology. The designed tunable bandstop filter can achieve a significant size reduction by with loading capacitance component of varactor diode. It is observed from the measured results that the proposed tunable bandstop filter shows a wide tuning range of 42.9 % from 1.01 ㎓ to 1.99 ㎓. The rejection level in the stopband is higher as the number of DGS section increases. In case of the proposed tunable bandstop filter with two DGS sections, the rejection level of the filter is better than 20 ㏈ in the stopband during the tuning. In this case, the maximum insertion loss in the lower passband is 0.5 ㏈.

모서리가 잘린(Corner-cut) 구조를 가진 정삼각형 마이크로스트립 안테나와 편파 변환 재구성 안테나로의 응용

성영제(Youngje Sung) 한국전자파학회 2008 한국전자파학회논문지 Vol.19 No.10

본 논문에서는 다양한 방사 편파를 얻기 위하여 모서리가 잘린 정삼각형 마이크로스트립 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 삼각형 패치의 빗변과 평행하게 놓여진 마이크로스트립 라인에 의해 급전된다. 동일한 크기를 갖는 삼각형 모서리의 제거 여부에 따라 정삼각형 마이크로스트립 안테나는 선형 편파, 왼손 원형 편파, 오른손 원형 편파 특성을 나타내었다. 이러한 특성을 바탕으로 정삼각형 마이크로스트립 안테나를 편파 변환이 가능한 재구성 안테나로 응용하였다. 정삼각형 패치와 작은 삼각형 기생 패치 사이에 PIN 다이오드를 적용하였다. 다이오드에 인가되는 바이어스 전압에 따라 안테나는 선형 편파 또는 오른손 원형 편파 특성을 나타내었다. 측정된 방사 패턴 결과를 통해 선형 편파의 경우 낮은 크로스폴을, 원형 편파의 경우 좋은 축비 특성을 나타냄을 알 수 있었다. In this paper, a single-feed equilateral-triangular microstrip antenna with truncated corners is used for achieving diverse radiation polarization. The proposed antenna is excited by a microstrip line, which is place parallel to an oblique side of the equilateral-triangular patch. Depending on whether the three identically-sized corners of the triangular patch are cut or not, the equilateral-triangular microstrip antenna shows linear polarization(LP) or left-hand circular polarization(LHCP) or right-hand circular polarization(RHCP). Based on the equilateral-triangular microstrip antenna with truncated corners, a novel reconfigurable microstrip antenna with switchable polarization sense is also proposed. The proposed reconfigurable antenna has a simple structure, consisting of a corner-truncated triangular patch, a small triangular conductor, and a microstrip line. Using a biased PIN diode between the patch and the small triangular conductor, it can produce LP or RHCP according to bias voltages. From the measured results, low cross polarization level when operated in the linear state and good axial ratio in the circular state are observed.

여파기와 안테나로 동시 적용이 가능한 마이크로스트립 공진기

성영제(Youngje Sung),김덕환(Duckhwan Kim),김영식(Young-Sik Kim) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.5

본 논문에서는 여파기와 안테나 기능을 동시에 수행할 수 있는 새로운 개념의 마이크로스트립 공진기를 제안하고자 한다. 제안한 구조는 바깥쪽 링, 안쪽 링, 원형 패치, 그리고 3개의 포트로 이루어져 있다. 제안하는 구조가 여파기와 안테나로 동작하는 주파수는 각각 주로 안쪽 링과 원형 패치의 반지름에 의해 결정된다. 측정 결과를 통해 마이크로스트립 공진기가 여파기로 동작할 경우 공진 주파수는 0.69 ㎓에서 3 ㏈ 대역폭 15.1 %에 삽입 손실이 -1.4 ㏈의 특성을 보였다. 이 때, 통과 대역 아래 부분에 전달 영점은 0.52 ㎓에, 윗부분의 전달영점은 1.14 ㎓와 2.22 ㎓에 위치하였다. 위쪽 저지 대역에서 바깥쪽 링의 스터브에 의한 교차 결합(cross coupling)과 안쪽 링에 의해 각각 1개의 전달 영점이 형성된다. 원형 패치는 이중 모드(dual-mode) 특성을 형성하며, 또 다른 전달 영점을 유도한다. 제안한 구조가 안테나로 동작하는 주파수는 2.7 ㎓이고, 이득은 3.8 ㏈i였다. 여파기와 안테나의 공진 주파수에서 격리도 특성(isolation)이 각각 -25 ㏈ 이하의 좋은 특성을 나타내었다. This paper proposes a novel concept for a microstrip resonator that can function as a filter and as an antenna at the same time. The proposed structure consists of an outer ring, an open loop-type inner ring, a circular patch, and three ports. The frequencies where the proposed structure works as a filter and as an antenna, respectively, are determined primarily by the radius of the inner ring and the circular patch. The measured results show that, when the microstrip resonator operates as a filtering device, this filter has about 15.1 % bandwidth at the center frequency of 0.63 ㎓ and a minimum insertion loss of 1.5 ㏈ within passband. There are three transmission zeros at 0.52 ㎓, 1.14 ㎓, and 2.22 ㎓. In the upper stopband, cross coupling - taking place at the stub of the outer ring - and the open loop-type inner ring produce one transmission zero each. The circular patch generates the dual-mode property of the filter and another transmission zero, whose location can be easily adjusted by altering the size of the circular patch. The proposed structure works as an antenna at 2.7 ㎓, showing a gain of 3.8 ㏈i. Compared to a conventional patch antenna, the proposed structure has a similar antenna gain. At the resonant frequencies of the filter and the antenna, high isolation(less than -25 ㏈) between the filter port and the antenna port can be obtained.

레이저스폿 용접패턴별 인장강도 및 조직특성 연구

성영제(Youngje Sung),박진국(Jinguk Park),강종수(Jongsu Kang),문송현(Songhyun Moon) 한국자동차공학회 2020 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2020 No.11

Y형태의 급전 구조를 이용한 편파 변환 재구성 패치 안테나

이다애(Da-Ae Lee),성영제(Youngje Sung) 한국전자파학회 2014 한국전자파학회논문지 Vol.25 No.1

본 논문에서는 Y자 형태의 급전 구조를 사용한 두 개의 편파 변환 재구성 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 정사각형 형태의 패치, Y자 형태의 급전 구조, 하나의 핀 다이오드, 다이오드를 동작시킬 DC bias 회로로 구성되어 있다. 구조적인 대칭/비대칭은 두 갈래로 갈라지는 Y자 형태의 급전부 왼쪽 라인에 삽입된 핀 다이오드의 on/off 상태에 의해 결정된다. 제안된 재구성 안테나는 핀 다이오드가 on 상태이면 급전부의 갈라지는 두 마이크로스트립 라인의 길이가 같아지게 되어 안테나는 선형 편파 특성을 나타낸다. 반면에, 핀 다이오드가 off 상태이면 급전부의 갈라지는 두 마이크로스트립 라인 중 한 쪽 라인의 길이가 나머지 한 쪽 라인의 길이보다 상대적으로 짧아지게 된다. 그러므로 안테나는 원형 편파 특성을 나타낸다. 측정 결과로부터 제안된 안테나는 좋은 임피던스 매칭과 축비 특성을 나타내며, 같은 주파수 대역에서 쉽게 편파 변환할 수 있다는 것을 확인할 수 있다. In this paper, a reconfigurable polarization patch antenna that uses a Y-shaped feed is proposed. The proposed antenna consists of a square patch, a Y-shaped feeding structure, a PIN diode, and a bias circuit for diode operation. The structural symmetry/asymmetry of the feeding structure is determined by the on/off operation of the PIN diode that inserted into the side of one of the lines of the Y-shaped feeding structure. For the proposed reconfigurable antenna, the two microstrip lines of the feeding structure have the same length when the PIN diode operates in the on state, and the antenna exhibits linear polarization(LP). On the other hand, when the PIN diode operates in the off state, the length of one side line of the feeding structure is relatively shorter than that of the other line. Therefore, the antenna exhibits circular polarization(CP). From the measurement results, it is found that the proposed antenna exhibits good impedance matching and axial ratio. In addition, polarization switching can be easily achieved in the same operating band.

T자 모양 슬릿 구조를 이용한 이중 대역 공진 주파수 변환 삼각형 마이크로스트립 안테나

이건명(Keon-Myung Lee),성영제(Youngje Sung),김영식(Young-Sik Kim) 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.2

본 논문에서는 인위적인 커패시턴스 값의 변화에 따라서 공진 주파수가 이동하여 다중 대역을 포함하는 이중 대역 공진 주파수 변환 안테나를 제안하였다. 인위적인 커패시턴스 값의 변화는 버랙터 다이오드 조절의 선행 연구로써, 칩 커패시터를 이용해 주파수 변환 범위와 안테나 특성에 관해 분석하였다. T자 모양 슬릿의 짧은 부분에 장착된 서로 다른 칩 커패시터는 안테나의 입력 임피던스의 변화를 준다. 변화된 입력 임피던스는 안테나의 방사 패턴의 변화 없이, 일정한 범위 내에서 이중 대역 공진주파수를 유지하면서 가변함을 실험을 통해 검증하였다. 제안한 안테나의 공진 주파수는 저주파 대역과 고주파 대역에서 각각 400 ㎒, 200 ㎒의 범위 안에서 변화가 가능하다. 또한, 10 ㏈ 반사 손실 대역폭은 저주파 대역에서 0.78~1.21 ㎓, 대역폭 10 ㎒를 가지며, 고주파 대역에서는 1.97~2.17 ㎓, 대역폭 50 ㎒를 가진다. 제안한 안테나는 저주파 대역에서 0 ㏈i, 고주파 대역에서 3 ㏈i의 안테나 이득을 갖는다. A triangular microstrip antenna with T-shaped slits is proposed for tunable dual-band applications. The proposed antenna is designed using chip capacitors as a prototype. From this result the capacitor can be replaced to a varactor diode to control capacitance value. Since the input impedance of the antenna can be varied with the value of the chip capacitors on the T-shaped slits, the resonant frequency may be changed. The return losses are better than 10 ㏈ at the lower band of 0.78~1.21 ㎓ and 20 ㏈ at the upper band of 1.97~2.17 ㎓, respectively. This antenna has the bandwidth of about 10 ㎒ and 50 ㎒ at each band. The peak gains of the antenna yield 0 ㏈i at the lower band and 3 ㏈i at the upper band, respectively. Details of the antenna design are described, and its performances are presented and analyzed.