고해상도 레이다를 이용한 모의 대상물 측정용 다중산란점 분별기의 설계 및 제작

정해창,Jeong, Hae-Chang 한국군사과학기술학회 2018 한국군사과학기술학회지 Vol.21 No.3

In this paper, design and fabrication of a MSP(Multiple Scattering Points) discriminator for a simulated target measurement using a HRR(High Range Resolution) RADAR are described. The MSP discriminator is designed to provide a reference signal at the installed point on the simulated target in an outdoor test. The MSP discriminator is designed to have a remote control function that can turn the MSP discriminator on and off when the target moves to a remote location. While the MSP discriminator is off, the MSP discriminator is designed to be small enough not to spoil the target's unique RCS. The MSP discriminator consists of RF components in the Ku-band. In order to prevent spreading of the signal, a cable were added to the MSP discriminator to have an appropriate feedback loop delay considering the resolution of the RADAR. The fabricated MSP discriminator provided a reference scattering point as an RCS of approximately 1 dBsm. As a result, by using the MSP discriminator, the physical scattering points of the target were clearly identified in the measured signals with the RADAR.

2 ㎓ 선형 위상 천이 특성을 갖는 소형 아날로그 위상천이기

오현석(Hyun-Seok Oh),최재홍(Jae-Hong Choi),정해창(Hae-Chang Jeong),허윤성(Yun-Seong Heo),염경환(Kyung-Whan Yeom) 한국전자파학회 2011 한국전자파학회논문지 Vol.22 No.1

본 논문에서는 2 ㎓ 선형 위상 천이 특성을 갖는 위상천이기를 설계 및 제작하여 보였다. 소형의 위상 천이기 구현을 위해 집중소자로 구성된 전통과 회로망(all pass network)을 기반으로 위상천이기를 구성하고, 박막 세라믹 공정을 이용하여 제작하였다. 또한, 선형의 위상 천이 특성을 얻기 위해 버랙터(varactor) 다이오드에 직렬 커패시터를 연결하여, 전압에 대한 커패시턴스를 선형화함으로써 비선형성을 개선하였다. 전통과 회로망에 나타나는 인덕터는 스파이럴 인덕터로 구현하고, 이를 다이오드 바이어스 회로에 활용하여 4 ㎜×4 ㎜ 면적을 가지는 소형 위상천이기를 구성할 수 있었다. 또한, 온-웨이퍼(on wafer)로 측정을 위해 입출력은 CPW(Coplanar Waveguide) 형상으로 구현하였으며, 제작된 위상천이기는 버랙터 조정 전압 0~5 V에 대하여, 2 ㎓에서 삽입 손실은 약 4.2~4.7 ㏈, 위상 변화량은 약 79°였으며, 예상한대로 선형 위상 천이 특성을 보였다. In this paper, we present a 2 ㎓ compact analog phase shifter with linear phase-tune characteristic. The compact phase shifter was designed base on a lumped all pass network and implemented using a ceramic substrate fabricated with thin-film technique. For a linear phase-tune characteristic, a capacitance of the varactor diode for a tuning voltage was linearized by connecting series capacitor and subsequently produced an almost linear capacitance change. The inductor and bias circuit in the all pass network was implemented using a spiral inductors for small size, which results in the size reduction to 4 ㎜×4 ㎜. In order to measure the phase shifter using the probe station, two CPW pads are included at the input and output. The fabricated phase shifter showed an insertion loss of about 4.2~4.7 ㏈ at 2 ㎓ band and a total 79° phase change for DC control voltage from 0 to 5 V, and showed linear phase-tune characteristic as expected in the design.

Cu가 첨가된 Zn-Al 합금에서 일방향응고 및 냉간인발에 따른 기계적 특성 향상

정해창 ( Hae Chang Jeong ),김민수 ( Min Soo Kim ),안지혁 ( Jee Hyuk Ahn ),임성환 ( Sung Hwan Lim ),한승전 ( Seung Zeon Han ),이재현 ( Jehyun Lee ),김광호 ( Kwang Ho Kim ) 대한금속재료학회(구 대한금속학회) 2017 대한금속·재료학회지 Vol.55 No.8

The lamellar structure of two phases, the Zn-rich and Al-rich phases, is formed in a Zn-5 wt% Al eutectic alloy. In order to study the effect of microstructural changes on the tensile properties of eutectic Zn-Al binary alloy, Zn-Al and Zn-Al-Cu alloys were directionally solidified at a growth rate of 50 μm/s using a Bridgman-type method. The alloys were successively drawn until reaching area reductions of 50% and 80% at room temperature. The tensile strength of the Zn-Al alloy decreased with increasing drawing ratio. In the Zn-Al-Cu alloy, the tensile strength increased until the area reduction reached 50%, but decreased at an area reduction of 80%. The ductility of alloys prepared by directional solidification increased with increasing drawing ratio. The orientations of the lamellar structure and grains were aligned in the drawn direction. The inter-lamellar distance of the alloys also decreased with increasing drawing ratio. As a result, the trade-off between strength and ductility could be significantly reduced. The strength and ductility combination of 246 MPa-40% was achieved by cold drawing with 80% area reduction of the Zn-Al-Cu alloy. (Received January 10, 2017; Accepted March 27, 2017)

소형화된 5.3 ㎓ 대역 360° 아날로그 위상천이기 설계

정해창(Hae-Chang Jeong),손범익(Bon-Ik Son),이동현(Dong-Hyun Lee),압둘 라흐만(Abdul-Rahman Ahmed),염경환(Kyung-Whan Yeom) 한국전자파학회 2013 한국전자파학회논문지 Vol.24 No.6

본 논문에서는 주파수 5.3 ㎓에서 소형화된 branch line 커플러와 360° 이상의 위상천이를 보일 수 있는 가변리액턴스 부하를 결합하여 소형화된 위상천이기의 설계를 보였다. 위상천이기의 소형화를 위하여, branch line 커플러의 새로운 구조를 제안하였다. 새로운 branch line 커플러는 전송선의 T 및 π형 등가회로 변환 방법을 이용하여 소형화하였다. 소형화된 branch line 커플러는 일반적인 구조에 비해 50 % 이상 소형의 크기를 가진다. 넓은 위상천이량을 갖기 위하여 전송선에 버렉터 다이오드 두 개를 입력과 출력에 연결한 부하 구조를 채택하였다. 특히, 조정 전압에 대한 위상천이량이 완만하도록 임피던스 변환기 역할을 하는 전송선을 설계된 부하구조에 추가하여 구조를 보완하였다. 추가된 임피던스 변환기에 사용된 전송선 및 선정된 부하 구조의 전송선은 소형화에 장애가 되기 때문에 이를 집중 소자로 등가하여 소형화하였다. 제작된 위상천이기는 15×15 ㎟의 소형의 크기를 가지며, 조정 전압 0~10 V 범위의 경우, 중심 주파수 5.3 ㎓에서 삽입 손실은 약 ?4~?6 ㏈, 반사 손실은 ?20 ㏈ 이하, 약 480°의 넓은 위상천이를 보였다. In this paper, a design and fabrication of miniaturized 5.3 ㎓ reflection type 360° analog phase shifter with branch line coupler and 360° variable reactance load. In order to miniaturize phase shifter, novel branch line coupler is proposed. The novel branch line coupler is miniaturized using transformation of transmission line to T and π type equivalent circuit. The miniaturized branch line coupler has small size of above 50 % compared with conventional branch line coupler. For wide phase shift range, 360° variable reactance load structure is adopted. Especially, the structure was improved for linear phase shift by adding transmission line which acts as an impedance transformer. The improved structure was miniaturized using the equivalent lumped-element of transmission line. The fabricated phase shifter with 15×15 ㎟ shows wide phase shift of above 480°, the insertion loss of ?4~?6 ㏈ and the reflection loss of below ?20 ㏈ at 5.3 ㎓ under 0~10 V control voltage range.

사전-정합 로드-풀 측정을 통한 X-대역 40 W급 펄스 구동 GaN HEMT 전력증폭기 설계

정해창(Hae-Chang Jeong),오현석(Hyun-Seok Oh),염경환(Kyung-Whan Yeom),진형석(Hyeong-Seok Jin),박종설(Jong-Sul Park),장호기(Ho-Ki Jang),김보균(Bo-Kyun Kim) 한국전자파학회 2011 한국전자파학회논문지 Vol.22 No.11

본 논문에서는 X-대역에서 GaN HEMT 소자의 로드-풀 측정을 통한 40 W급 전력증폭기 모듈의 설계, 제작을 보였다. 전력증폭기의 설계에 적용하기 위한 능동 소자로, 최근 발표된 TriQuint사의 GaN HEMT 소자를 선정하였다. 로드-풀 측정 시스템의 임피던스 튜너의 임피던스 범위 제한으로 인하여, 시험치구 내에 사전-정합 회로를 구성하였다. 사전-정합 회로가 포함된 로드-풀 측정을 통해 최적 입·출력 임피던스를 도출하기 위하여, 사전-정합 회로의 2-포트 S-파라미터가 필요하며, 이의 새로운 추출 방법을 제안하였다. 이와 같이 결정된 사전-정합 회로의 S-파라미터를 반영한 로드-풀 측정을 통해 도출된 최적 입·출력 임피던스는 데이터 시트와 근접한 결과를 주며, 이를 통해 측정의 타당성을 확인하였다. 전력증폭기의 정합 회로는 도출된 최적 임피던스로부터 EM co-simulation을 이용하여 설계하였다. 제작된 전력증폭기는 15×17.8 mm²으로 소형의 크기를 가지며, 10 usec의 펄스 폭, 10 % duty의 펄스 입력 및 드레인 스위칭 상태에서, 9~9.5 GHz 대역 내 출력은 46.7~46.3 dBm, 전력 이득은 8.7~8.3 dB, 효율은 약 35 %의 특성을 보인다. In this paper, a design and fabrication of 40 W power amplifier for the X-band using load-pull measurement of GaN HEMT chip are presented.The adopted active device for power amplifier is GaN HEMT chip of TriQuint company, which is recently released. Pre-matched fixtures are designed in test jig, because the impedance range of load-pull tuner is limited at measuring frequency. Essentially required 2-port S-parameters of the fixtures for extraction optimal input and output impedances is obtained by the presented newly method. The method is verified in comparison of the extracted optimal impedances with data sheet. The impedance matching circuit for power amplifier is designed based on EM co-simulation using the optimal impedances. The fabricated power amplifier with 15×17.8 mm2 shows the efficiency above 35 %, the power gain of 8.7~8.3 dB and the output power of 46.7~46.3 dBm at 9~9.5 GHz with pulsed-driving width of 10 usec and duty of 10 %.

WiMAX 대역 GaN HEMT 4 W 소형 전력증폭기 모듈 설계

정해창(Hae-Chang Jeong),오현석(Hyun-Seok Oh),허윤성(Yun-Seong Heo),염경환(Kyung-Whan Yeom),김경민(Kyoung-Min Kim) 한국전자파학회 2011 한국전자파학회논문지 Vol.22 No.2

본 논문에서는 WiMAX 주파수 대역(2.3~2.7 ㎓)에서 동작하는 4 W급 소형 전력증폭기 모듈을 설계, 제작 하였다. 본 연구에 사용된 능동소자는 최근 발표된 Triquint사의 GaN HEMT 소자(Bare-chip)이다. 본 논문에서는 전력증폭기를 설계하기 위하여, 먼저 자체 제작한 조정용 지그(jig)를 사용하여 상용 칩의 최적 임피던스를 실험을 통해 추출하였으며, 추출한 임피던스를 적용한 EM-simulation으로 F급 설계를 행하였다. 소형의 패키지(모듈) 에 집적하고 정합하기 위하여 인덕터와 커패시터는 각각 spiral inductor, interdigital capacitor로 구현하였다. 소형으로(4.4×4.4 ㎟) 패키지된 전력증폭기 모듈의 경우, 출력은 36 ㏈m, 효율은 50 % 그리고 2차 및 3차 고조파에 대한 고조파 억제는 40 ㏈c 이상의 특성을 보였다. In this paper, a design and fabrication of 4 W power amplifier for the WiMAX frequency band(2.3~2.7 ㎓) are presented. The adopted active device is a commercially available GaN HEMT chip of Triquint Company, which is recently released. The optimum input and output impedances are extracted for power amplifier design using a specially self-designed tuning jig. Using the adopted impedances value, class-F power amplifier was designed based on EM simulation. For integration and matching in the small package module, spiral inductors and interdigital capacitors are used. The fabricated power amplifier with 4.4×4.4 ㎟ shows the efficiency above 50 % and harmonic suppression above 40 ㏈c for second(2nd) and third(3rd) harmonic at the output power of 36 ㏈m.

개루프 방법에 의한 확장된 전기적주파수조정범위를 갖는 유전체공진기발진기의 설계 및 제작

정해창(Hae-Chang Jeong),오현석(Hyun-Seok Oh),양승식(Seong-Sik Yang),염경환(Kyung-Whan Yeom) 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.6

본 논문에서는 개루프 설계 방법을 이용하여, 전기적주파수조정범위가 확장된 전압제어유전체공진기발진기(Vt-DRO: Voltage-tuned Dielectric Resonator Oscillator)를 설계하였다. 설계된 전압제어유전체공진기발진기는 공진부, 증폭부, 위상천이부로 구성하였다. 발진조건을 만족하기 위하여, 각 부에서의 크기와 위상을 결정하였다. 각 부를 연결하여 측정한 S-파라미터는 개루프 발진조건을 만족하였다. 또한, 측정된 개루프의 군지연(group delay)로부터 전기적주파수조정범위(electrical frequency tuning-range)를 수식으로 도출하였다. 이와 같이 설계된 개루프의 입출력을 연결하고 폐루프로 구성하여 전압제어유전체공진기발진기를 구현하였다. 그 결과, 0~10 V의 조정전압으로 중심주파수 5.3 ㎓에서 전기적주파수조정범위는 수식으로 도출한 값과 근사한 82 ㎒를 얻었고, 이는 선형적인 변화를 보였다. 이 때, 위상잡음은 100 ㎑ offset에서 -104±1 ㏈c/㎐, 출력전력은 5.86±1 ㏈m로 평탄함을 보였다. In this paper, we presented a Vt-DRO with a wide electrical frequency tuning range, using open-loop gain method. The Vt-DRO was composed of 3-stages, resonator, amplifier and phase shifter. In order to satisfy an oscillation condition, we determined magnitude and phase of each stage. The measured S-parameter of cascaded 3-stages shows openloop oscillation condition. Also, using measured open loop group delay, we derived the relation for electrical frequency tuning range. The Vt-DRO was implemented by connecting the input and the output of the designed open-loop and resulted in closed-loop. As a results, tuning-range of Vt-DRO is 82 ㎒, which is close to the predicted results for tuning voltage 0~10 V and shows linear frequency tuning at the center frequency of 5.3 ㎓. The phase noise is -104 ±1 ㏈c/㎐ at 100 ㎑ offset frequency and power is 5.86±1 ㏈m respectively.

임의의 고조파 임피던스를 갖는 출력 정합 회로를 이용한 GaN HEMT 전력증폭기의 설계

정해창(Hae-Chang Jeong),손범익(Bom-Ik Son),이동현(Dong-Hyun Lee),Abdul-Rahman Ahmed,염경환(Kyung-Whan Yeom) 한국전자파학회 2013 한국전자파학회논문지 Vol.24 No.11

본 논문에서는 임의의 고조파 임피던스를 갖는 출력 정합 회로를 이용한 GaN HEMT 전력증폭기의 설계를 보였다. 선정된 GaN HEMT 소자는 TriQuint사의 TGF2023-02이며, 전력증폭기 구성을 위하여 상용 패키지에 패키징하였다. 패키지 입·출력 기준면에서 로드-풀 시뮬레이션을 수행하였다. 기본파에서는 최대 출력, 2차 및 3차 고조파에서는 최대 효율을 갖는 최적 임피던스를 도출하였다. 도출된 임피던스는 fixture에 의하여 임의의 고조파 임피던스를 보였으며, 이를 정합하기 위하여 4개의 전송선으로 구성된 출력 정합 회로를 제안하였다. 최적 임피던스를 정합하기 위한 전송선의 특성 임피던스와 전기각을 수학적으로 도출하였다. 제안된 출력 정합회로를 PCB상에 구현하여 전력증폭기를 제작하였다. 제작된 전력증폭기는 54.6×40 ㎟의 크기를 가지며, 2.5 ㎓에서 8 W 이상의 출력을 보이고, 8 W 출력에서 효율 55 % 이상, 그리고 2차 및 3차 고조파는 모두 35 ㏈c 이상의 특성을 보였다. In this paper, a design of a GaN HEMT power amplifier using output matching circuit with arbitrary harmonic impedances is presented. The adopted GaN HEMT device, TGF2023-02 of TriQuint Semiconductor, was packaged in commercial package. The optimal impedances of the GaN HEMT package are extracted from load-pull simulation at package input and output reference planes. The targets of load-pull simulation are the highest output power at fundamental frequency and the highest efficiency at 2nd and 3rd harmonic frequencies. Because of fixture in the package, the extracted impedances shows arbitrary harmonic impedances. In order to match the optimal impedances, output matchin circuit which has 4 transmission lines is presented. Characteristic impedances and electrical lengths of the transmission lines are mathmatically calculated. The power amplfiier with 54.6×40 ㎟ shows the output power of 8 W at the fundamental frequency of 2.5 ㎓, the efficiency above 55 %, and harmonic suppression of above 35 ㏈c at the 2nd and the 3rd harmonics.

선택적 산화 알루미늄 기판을 이용한 소형 2.5 ㎓ 8 W GaN HEMT 전력 증폭기 모듈

정해창(Hae-Chang Jeong),오현석(Hyun-Seok Oh),염경환(Kyung-Whan Yeom) 한국전자파학회 2011 한국전자파학회논문지 Vol.22 No.12

본 논문에서는 선택적 산화 알루미늄(SAAO: Selectively Anodized Aluminum Oxide) 기판을 이용하여 2.5 ㎓ 8 W급 소형 GaN HEMT 전력 증폭기 모듈을 설계, 제작하였다. SAAO 기판 공정은 최근 Wavenics사에서 제안한 특허 기술로서, 알루미늄을 웨이퍼로 이용한다. 본 연구에 사용된 능동 소자는 최근 발표된 TriQuint사의 칩 형태 의 GaN HEMT이다. 최적의 임피던스는 수동 조정 소자가 내장된 지그를 사용하여 실험적으로 결정하였다. 결정된 임피던스를 이용하여, 입?출력 임피던스 정합 회로를 EM co-시뮬레이션을 이용하여 F급으로 설계를 수행하였으며, SAAO 기판에 구현하였다. 이때, 소형의 패키지(모듈)에 집적하기 위하여 인덕터와 커패시터는 각각 spiral inductor, single layer capacitor를 사용하였다. 소형으로(4.4×4.4 ㎟) 패키지된 전력 증폭기 모듈의 경우, 출력은 8 W, 효율은 40 % 그리고 2차 및 3차 고조파에 대한 고조파 억제는 30 ㏈c 이상의 특성을 보였다. In this paper, a design and fabrication of a miniaturized 2.5 ㎓ 8 W power amplifier using selectively anodized aluminum oxide(SAAO) substrate are presented. The process of SAAO substrate is recently proposed and patented by Wavenics Inc. which uses aluminum as wafer. The selected active device is a commercially available GaN HEMT chip of TriQuint company, which is recently released. The optimum impedances for power amplifier design were extracted using the custom tuning jig composed of tunable passive components. The class-F power amplifier are designed based on EM co-simulation of impedance matching circuit. The matching circuit is realized in SAAO substrate. For integration and matching in the small package module, spiral inductors and single layer capacitors are used. The fabricated power amplifier with 4.4×4.4 ㎟ shows the efficiency above 40 % and harmonic suppression above 30 ㏈c for the second(2nd) and the third(3rd) harmonic at the output power of 8 W.

한방요법으로 호전된 수술이 지연된 마미 증후군 환자의 증례보고

정해창 ( Hae Chang Jung ),정수현 ( Su Hyeon Jeong ) 한방재활의학과학회 2015 한방재활의학과학회지 Vol.25 No.2

Objectives The objective of this study is to report clinical effect of korean traditional treatments for Operation-delayed Cauda Equina Syndrome patient. Methods The patient was treated by korean traditional treatments including acupuncture, physical treatment, herbal medication. The improvement of the clinical symptoms was observed by Modified Visual analog scale (Modified VAS), SSCES (Scoring System for Cauda Equina Syndrome), function of urination and function of defecation. Results After treatments, Modified VAS, SSCES, function of urination and function of defecation were improved in this case. Conclusions On the basis of these results, we suggest that korean traditional treatment might be an effective method to improve the clinical symptoms of Operation-delayed Cauda Equina Syndrome patient. (J Korean Med Rehab 2015;25(2):181-187)