고속철도차량(KTX) RCM 적용에 관한 연구

임병옥(Byeong-Ok Lim),윤덕균(Deok-Gyun Yoon) 한국철도학회 2005 한국철도학회논문집 Vol.8 No.5

RCM developed by American air industry in early 1960, its process is most realistic for some physical assets and it permits the system to maintain given function status through decision of demand about optimum maintenance. Therefore, many industries have selected RCM technique and have carried out RCM in order to solve many problems concerning maintenance management as improvement of reliability and availability of facilities, removal of hazard element about break down and retrenchment of maintenance cost. Through the execution of RCM, we can solve actual problems. And finally we will be able to develop more and more maintenance activities with RCM notion. In this study, we will consider the application of KTX-RCM which is set up with basic theory of RCM and constructed to improve vehicle safety, availability and regularity of KTX, linking with CMMS(Computerized Maintenance Management System).

고속철도차량(KTX)의 RCM적용에 관한 연구

임병옥(Lim Byeong-Ok) 한국철도학회 2005 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-

RCM developed by American air industry in early 1960, its process is most realistic for some physical assets and it permits the system to maintain given function status through decision of demand about optimum maintenance. Therefore, many industries have selected RCM technique and have carried out RCM in order to solve many problems concerning maintenance management. Through the execution of RCM, we can solve actual problems And finally we will be able to develop more and more maintenance activities with RCM notion. In this study, we will consider the application of KTX-RCM which is set up with basic theory of RCM and constructed to improve trainset safety, availability and regularity of KTX, linking with CMMS(Computerized Maintenance Management System).

X-대역 응용을 위한 40 W GaN 전력증폭기 MMIC

임병옥(Byeong-Ok Lim),고주석(Joo-Seoc Go),엄원영(Won-Young Uhm),김성찬(Sung-Chan Kim) 대한전자공학회 2020 대한전자공학회 학술대회 Vol.2020 No.8

전자선 묘화 장치를 이용한 비대칭적인 0.1 ㎛ Γ-게이트 PHEMT 공정 및 특성에 관한 연구

임병옥(Byeong-Ok Lim),김성찬(Sung-Chan Kim),김해성(Hae-Sung Kim),신동훈(Dong-Hoon Shin),이진구(Jin-Koo Rhee) 대한전자공학회 2001 대한전자공학회 학술대회 Vol.2001 No.6

HEMS 기술을 이용한 180° 하이브리드 결합기가 집적된 단일 평형 혼합기의 설계 및 제작에 관한 연구

김성찬,임병옥,백태종,고백석,안단,김순구,신동훈,이진구,Kim Sung-Chan,Lim Byeong-Ok,Baek Tae-Jong,Ko Baek-Seok,An Dan,Kim Soon-Koo,Shin Dong-Hoon,Rhee Jin-Koo 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.7

본 논문에서는 표면 MEMS 기술을 이용하여 제작된 $180^{\circ}$ 하이브리드 결합기가 집적된 60 GHz 대역의 단일평형 혼합기를 설계$\cdot$제작하였다. 혼합기에 사용된 $180^{\circ}$ 하이브리드 결합기는 substrate에 의한 dielectric loss를 최소화하기 위하여 polyimide dielectric을 지지대로 사용하여 신호선이 공기 중에 떠 있는 형태의 마이크로스트립 라인을 이용하여 설계하였으며, 이때 지지대의 높이는 $10{\mu}m$이고 면적은 $20{\mu}m{\times}20{\mu}m$을 사용하였다. 제작된 혼합기 의 측정 결과, LO 주파수가 58 GHz에서 LO power가 7.2 dBm 57 GHz에서 RF power가 -15 dBm 일 때, 15.5 dB의 변환 손실과 -40 dB의 RF-LO isolation 특성을 얻었다. 본 논문에서 제안된 혼합기는 RF MEMS 수동 소자를 MMIC와 집적화 함으로써 칩 성능의 감소 없이 크기를 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다. In this paper, we have developed a new type of single balanced mixer with the RF MEMS $180^{\circ}$ hybrid coupler using surface micromachining technology. The $180^{\circ}$ hybrid coupler in this mixer is composed of the dielectric-supported air gapped microstriplines(DAMLs) which have signal line with $10{\mu}m$ height to reduce substrate dielectric loss and dielectric posts with size of $20{\mu}m{\times}20{\mu}m$ to elevate the signal line on air with stability At LO power of 7.2 dBm, the conversion loss was 15.5 dB f3r RF frequency or 57 GHz and RF power of -15 dBm. Also, we obtained the good RF to LO isolation of -40 dB at LO frequency of 58 GHz and LO power of 7.2 dBm. The main advantage of this type of mixer is that we are able to reduce the size of the chips due to integrating the MEMS passive components.

최적의 히스테리시스 밴드 크기를 이용한 유도전동기의 직접토크제어

정병호(Byeong-Ho Jeong),신사현(Sa-Hyun Shin),임병옥(Byung-Ok Lim),이강연(Kang-youn Lee),조금배(Geum-Bae Cho),백형래(Hyung-Lae Baek) 대한전기학회 2003 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2003 No.7

MHEMT를 이용한 DC ∼ 45 GHz CPW 광대역 분산 증폭기 설계 및 제작

진진만,이복형,임병옥,안단,이문교,이상진,고두현,백용현,오정훈,채연식,박형무,김삼동,이진구,Jin Jin-Man,Lee Bok-Hyung,Lim Byeong-Ok,An Dan,Lee Mun-Kyo,Lee Sang-Jin,Ko Du-Hyun,Beak Yong Hyun,Oh Jung-Hun,Chae Yeon-Sik,Park Hyung-Moo,Kim Sam-Do 대한전자공학회 2004 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.41 No.12

In this paper, CPW wideband distributed amplifier was designed and fabricated using 0.1 $\mum$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT(High Electron Mobility Transistor). The DC characteristics of MHEMT are 442 mA/mm of drain current density, 409 mS/mm of maximum transconductance. The current gain cut-off frequency(fT) is 140 GHz and the maximum oscillation frequency(fmax) is 447 GHz. The distributed amplifier was designed using 0.1 $\mum$ MHEMT and CPW technology. We designed the structure of CPW curve, tee and cross to analyze the discontinuity characteristics of the CPW line. The MIMIC circuit patterns were optimized electromagnetic field through momentum. The designed distributed amplifier was fabricated using our MIMIC standard process. The measured results show S21 gain of above 6 dB from DC to 45 GHz. Input reflection coefficient S11 of -10 dB, and output reflection coefficient S22 of -7 dB at 45 GHz, respectively. The chip size of the fabricated CPW distributed amplifier is 2.0 mm$\times$l.2 mm. 본 논문에서는 0.1 $\mum$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT (High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 DC~45 GHz 대역의 광대역 MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) 분산 증폭기를 설계 및 제작하였다. MIMIC 증폭기의 제작을 위해 Metamorphic HEMT(MHEMT)를 설계 및 제작하였으며, 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도 442 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(Gm)는 409 mS/mm를 얻었다. RF 특성으로 fT는 140 GHz fmax는 447 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 광대역 MIMIC 분산 증폭기의 설계를 위해 MHEMT의 소신호 모델과 CPW 라이브러리를 구축하였으며, 이를 이용하여 MIMIC 분산 증폭기를 설계하였다. 설계된 분산 증폭기는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용하여 제작하였으며, MIMIC 분산 증폭기의 측정결과, DC ~ 45 GHz대역에서 6 dB 이상의 S21 이득을 얻었으며, 입력반사 계수는 45 GHz에서 -10 dB, 출력반사계수는 -7 dB의 특성을 나타내었다. 제작된 분산 증폭기의 칩 크기는 2.0 mm$\times$l.2 mm다.

S대역 군사 레이더용 2kW급 GaN HEMT 증폭기 개발

김시옥(Si-Ok Kim),최길웅(Gil-Wong Choi),유영근(Young-Geun Yoo),임병옥(Byeong-Ok Lim),김동길(Dong-Gil Kim),김흥근(Heung-Geun Kim) 한국전자통신학회 2020 한국전자통신학회 논문지 Vol.15 No.3

본 논문에서는 S-밴드 군용 레이더에 사용되고 기존의 TWTA를 대체하기 위해 GaN HEMT 기반 증폭모듈을 이용하여 개발한 2kW급 반도체증폭기(SSPA)를 제안하였다. 제안한 SSPA는 8개의 증폭모듈로 이루어진 고출력증폭모듈, 구동증폭모듈, 제어모듈 및 전원공급 장치로 이루어져 있다. 제안한 SSPA는 1) 증폭모듈과 구성부품은 공간적 제약으로 작은 패키지에 통합설계 되었으며, 2) PCB 내장형 하모닉필터를 이용하여 고주파를 제거하였으며, 그리고 3) 입력신호의 듀티 변화에 대응하여 일정한 출력이 유지되도록 하는 자동이득조절기를 설계하였다. 제안된 SSPA는 최대 48 dB의 이득과 3.1~3.5 GHz의 주파수 대역에서 63-63.6 dBm의 출력 전력을 보였다. 자동이득조절 기능은 15-20 dBm의 입력전력 변동에도 대해서, 출력전력이 63dBm 전후로 일정하게 유지하는 것을 확인하였다. 마지막으로 MIL-STD-810의 시험기준을 만족하는 높은 (55 ℃) / 낮은 (-40 ℃) 온도 시험 프로파일을 이용한 온도시험을 통해 개발된 시스템의 신뢰성을 검증하였다. 개발된 SSPA는 경량, 고출력, 고이득, 안전기능, 낮은 수리비, 짧은 수리시간 등 측면에서 기존의 TWTA 증폭기보다 우수한 것을 확인하였다. This paper proposes a 2-kW solid-state power amplifier (SSPA) developed by employing power amplifier pallets designed using gallium-nitride high electron mobility transistors, which is used in S-band military radars and to replace existing traveling-wave tube amplifier (TWTA). The SSPA consists of a high-power amplifier module, which combines eight power amplifier pallets, a drive amplifier module, a digital control module, and a power supply unit. First, the amplifier module and component were integrated into a small package to account for space limitations; next, an on-board harmonic filter was fabricated to reject spurious components; and finally, an auto gain control system was designed for various duty ratios because recent military radar systems are all active phase radars using the pulse operation mode. The developed SSPA exhibited a max gain of 48 dB and an output power ranging between 63-63.6 dBm at a frequency band of 3.1 to 3.5 GHz. The auto gain control function showed that the output power is regulated around 63 dBm despite the fluctuation of the input power from 15-20 dBm. Finally, reliability of the developed system was verified through a temperature environment test for nine hours at high (55 ℃) / low (-40℃) temperature profile in accordance with military standard 810. The developed SSPA show better performance such as light weight, high output, high gain, various safety function, low repair cost and short repair time than existing TWTA.

고이득 및 광대역 특성의 밀리미터파 MHEMT Cascode 증폭기

안단,이복형,임병옥,이문교,백용현,채연식,박형무,이진구,An, Dan,Lee, Bok-Hyung,Lim, Byeong-Ok,Lee, Mun-Kyo,Baek, Yong-Hyun,Chae, Yeon-Sik,Park, Hyung-Moo,Rhee, Jin-Koo 대한전자공학회 2004 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.41 No.8

In this paper, millimeter-wave high gain and broadband MHEMT cascode amplifiers were designed and fabricated. The 0.1 ${\mu}{\textrm}{m}$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT was fabricated for cascode amplifiers. The DC characteristics of MHEMT are 640 mA/mm of drain current density, 653 mS/mm of maximum transconductance. The current gain cut-off frequency(f$_{T}$) is 173 GHz and the maximum oscillation frequency(f$_{max}$) is 271 GHz. By using the CPW transmission line, the cascode amplifier was designed the matched circuit for getting the broadband characteristics. The designed amplifier was fabricated by the MHEMT MIMIC process that was developed through this research. As the results of measurement, the 1 stage amplifier obtained 3 dB bandwidth of 37 GHz between 31.3 to 68.3 GHz. Also, this amplifier represents the S21 gain with the average 9.7 dB gain in bandwidth and the maximum gain of 11.3 dB at 40 GHz. The 2 stage amplifier has the broadband characteristics with 3 dB bandwidth of 29.5 GHz in the frequency range from 32.5 to 62.0 GHz. The 2 stage cascode amplifier represents the high gain characteristics with the average gain of 20.4 dB in bandwidth and the maximum gain of 22.3 dB at 36.5 GHz.z.z. 본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 고이득과 광대역 특성을 갖는 MHEMT(Metamorphic High Electron Mobility Transistor) cascode 증폭기를 설계 및 제작하였다. Cascode 증폭기 제작을 위해 0.1 ㎛ InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT를 설계ㆍ제작하였다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도 640 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(gm)는 653 mS/mm를 얻었으며, 주파수 특성으로 f/sub T/는 173 GHz, f/sub max/는 271 GHz의 우수한 특성을 나타내었다. Cascode 증폭기는 CPW 전송선로를 이용하여 광대역 특성을 얻을 수 있도록 정합회로를 설계하였으며, 1단과 2단 증폭기의 2가지 종류로 회로를 설계하였다. 설계된 증폭기는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용해 제작되었다. 제작된 cascode 증폭기의 측정결과, 1단 증폭기는 3 dB 대역폭이 31.3∼68.3 GHz로 37 GHz의 넓은 대역 특성을 얻었으며, 대역내에서 평균 9.7 dB 및 40 GHz에서 최대 11.3 dB의 S21 이득 특성을 나타내었다. Cascode 2단 증폭기는, 3 dB 대역폭이 32.5∼62.0 GHz로 29.5 GHz의 대역폭과 대역내에서 평균 20.4 dB 및 36.5 GHz에서 최대 22.3 dB의 높은 이득 특성을 얻었다.

낮은 변환손실 특성의 94 GHz MHEMT MIMIC Resistive 믹서

안단,이복형,임병옥,이문교,오정훈,백용현,김성찬,박정동,신동훈,박형무,박현창,김삼동,이진구,An Dan,Lee Bok-Hyung,Lim Byeong-Ok,Lee Mun-Kyo,Oh Jung-Hun,Baek Yong-Hyun,Kim Sung-Chan,Park Jung-Dong,Shin Dong-Hoon,Park Hyung-Moo,Park Hyun-Chang 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.42 No.5

본 논문에서는 낮은 변환손실 특성의 94 GHz MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) resistive 믹서를 설계 및 제작하였다. MIMIC resistive 믹서는 $0.1{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT (High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 설계 및 제작되었다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도 665 mA/mm, 최대 전달컨덕턴스(Gm)는 691 mS/mm를 얻었으며, RF 특성으로 fT는 189 GHz, fmax는 334 GHz의 양호한 성능을 나타내었다. 94 GHz MIMIC 믹서의 개발을 위해 MHEMT의 비선형 모델과 CPW 라이브러리를 구축하였으며, 이를 이용하여 MIMIC 믹서를 설계하였다. 설계된 믹서는 본 연구에서 개발된 MHEMT MIMIC 공정을 이용해 제작되었다. 94 GHz MIMIC resistive 믹서의 측정결과 변환손실 특성은 94 GHz에서 8.2 dB의 양호한 특성을 나타내었으며, 입력 P1 dB는 9 dBm, 출력 P1 dB는 0 dBm의 결과를 얻었다. Resistive 믹서의 LO-IF 격리도는 94.03 GHz에서 15.6 dB의 측정 결과를 얻었다. 본 논문에서 설계 및 제작된 94 GHz MIMIC resistive 믹서는 기존의 W-band 대역 resistive 믹서와 비교하여 낮은 변환손실 특성을 나타내었다. In this paper, low conversion loss 94 GHz MIMIC resistive mixer was designed and fabricated. The $0.1{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT, which is applicable to MIMIC's, was fabricated. The DC characteristics of MHEMT are 665 mA/mm of drain current density, 691 mS/mm of maximum transconductance. The current gain cut-off frequency(fT) is 189 GHz and the maximum oscillation frequency(fmax) is 334 GHz. A 94 GHz resistive mixer was fabricated using $0.1{\mu}m$ MHEMT MIMIC process. From the measurement, the conversion loss of the 94 GHz resistive mixer was 8.2 dB at an LO power of 10 dBm. P1 dB(1 dB compression point) of input and output were 9 dBm and 0 dBm, respectively. LO-RF isolations of resistive mixer was obtained 15.6 dB at 94.03 GHz. We obtained in this study a lower conversion loss compared to some other resistive mixers in W-band frequencies.