DAML 구조를 이용한 새로운 형태의 SIR대역 통과 여파기의 설계 및 제작

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

본 논문에서 우리는 DAML(Dielectric Air-gapped supported Microstrip Line) 구조를 이용하여 새로운 구조의 SIR대역 통과 여파기를 설계 제작하였다. 제작된 SIR대역 통과 여파기는 MIM capacitor를 커플링 포트로써 사용함으로 DAML구조를 이용하여 쉽게 제작될 수 있다. 더욱이 이러한 구조는 CPW interfaces를 가지고 있고 DAML구조의 링 공진기는 기판으로부터 $10{\mu}m$높이로 분리되어 있기 때문에 일반적인 평면 구조의 MMICs와 집적하기 유리하다. 제작된 필터의 측정 결과, 60 GHz에서 $10\%$의 대역폭, 60.7 GHz에서 2.84 dB의 삽입 손실, 56 GHz에서 18.4 dB의 감쇠 특성, 60 GHz에서 23 dB의 반사 특성을 얻었다. In this paper, we proposed a new type SIR bandpass filter using DAMLs. This filter is consisted of 2 layers with MEMS resonator layer and CPW feed line. DAMLs ring resonator is elevated with $10{\mu}m$ height from GaAs substrate. Using MEMS processing, we are able to realize SIR bandpass filter easily. Furthermore it is useful to integrate on conventional MMICs because it has CPW interfaces and ring resonator is isolated from substrate by air-gap. We optimized and measured the results that $S_{21}$ attenuation at rejected band is over 15 dB, insertion loss is inside the limit of 3 dB, and relative bandwidth is about $10\%$ at 60 GHz.

란탄계 콜로이달 나노 입자 합성 및 파장 전환 소재로의 응용

백태종,Baek, Tae-Jong 한국전기전자재료학회 2019 전기전자재료 Vol.32 No.2

선도가 일컫는 ‘밝음’에 대한 양자역학적 해석과 응용

백태종(Tae-Jong Baek) 한국정신과학학회 2014 한국정신과학회 학술대회 논문집 Vol.2014 No.10

마이크로 머시닝 기술을 이용한 새로운 구조의 100 ㎓ DMR bandpass Filter의 설계 및 제작

백태종(Tae Jong Baek),이상진(Sang Jin Lee),한민(Min Han),임병옥(Byeong Ok Lim),윤진섭(Jin Seob Yoon),이진구(Jin Koo Rhee) 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.44 No.12

본 논문에서는 MMIC 응용을 위한 dielectric-supported air-gapped microstrip line (DAML) 구조를 이용하여 dual-mode stepped impedance 링 공진기를 설계 제작하였다. 링 공진기는 표면 마이크로머시닝 기술을 이용하여 만들어졌다. DAML ring resonator는 다층구조로써 공기중에 위치한 신호선과 MMIC 응용에 적합하도록 CPW가 한 평면에 구성되 있으며 DAML-CPW 트랜지션이 자유로운게 특징이다. DAML 링 공진기는 10 ㎛ 높이로 GaAs 기판 으로부터 띄어져 있다. 대역통과 여파기는 dual-mode 공진을 하며 stepped impedance 이용한 구조이다. 측정결과로 중심주파수 97 ㎓에서 감쇠특성은 15㏈, 삽입손실은 2.65 ㏈를 보였으며, 상대 대역폭은 12 %를 나타냈다. 이같은 구조의 대역통과 여파기는 MMIC 와의 직접화에 유리하다. In this paper, we proposed the dual-mode stepped impedance ring resonator bandpass filter for MMIC (Microwave Monolithic Integrated Circuit) applications using the dielectric-supported air-gapped microstrip line (DAML). The ring resonator fabricated by surface micromachining technology. This filter consists of a DAML resonator layer and a CPW feed line. The DAML ring resonator is elevated with 10 ㎛ height from GaAs substrate surface. This bandpass filter is 1?λg type stepped impedance ring resonator including dual-mode resonance. From the measurements, we obtained attenuation of over 15 ㏈ and insertion loss of 2.65 ㏈ at the center frequency of 97 ㎓. Relative bandwidth is about 12 % at 97 ㎓. Furthermore, the proposed bandpass filter is useful to integrate with conventional MMICs.

밝아지는 빛명상

백태종(Tae-Jong Baek) 한국정신과학학회 2015 한국정신과학회 학술대회 논문집 Vol.2015 No.5

모든 사람의 모습에는 투명하게 띠고 있는 빛이 있다. 이 빛은 미약하고 밝기가 사람마다 다른데, 대각자로 알려진 사람들의 경우는 이 빛이 매우 밝은 상태인 것을 볼 수 있다. 또 각 분야에서 두각을 나타낸 사람들도 이 빛이 밝은 것을 보게 된다. 연구자는 선행연구에서 이 빛이 우주의 근원인 진공에서 유래하는 것이며 사람에서는 몸이나 생각, 감정에서가 아니라 마음바탕에서 우러난다고 보았다. 한편, 사람이 띤 이 빛은 정체 상태이지 않고 어느 때는 보다 밝아지고 어느 때는 평소의 상태로 돌아간 것을 보게 되는데, 이는 그 사람의 의식(마음) 상태가 어떤가와 전적으로 관계됨을 알 수 있었다. 연구자는 이 점에 착안하고서 마음을 어떻게 가지면 이 빛이 밝아지는지 관찰했으며, 이를 토대로 실재로 밝아지는 명상법을 정리해보았다.

공성파동의 취득과 이의 영성과학적인 활용

백태종(Baek Tae-Jong) 한국정신과학학회 2013 한국정신과학회 학술대회 논문집 Vol.2013 No.10

불교는 사람의 마음과 일체만유가 공성임을 설파하는 것과 함께 모든 사람의 안에 업장에 가려진 〈정광(淨光)〉이 있으며, 이 정광이 근본 마음이고, 이 빛에서 부처의 지혜신이 나온다고 역설한다. 또 성경은 “하느님은 빛이시라”(요일1:5), “너희는 다 빛의 아들이요”(살전5:5), “나는 세상의 빛이니...생명의 빛을 얻으리라”(요8:12)고 하여서 참 빛이 곧 하느님이며, 생명이고, 그리스도라고 말한다. 또 선사 때의 신도는 신인합일이라는 달통무애함을 통해 밝은이가 되라고 역설하며, 신도의 이념을 지상천궁의 건설, 즉 홍익인간·광명이세에 두었고, 〈삼일신고〉는 하늘의 천궁을 길상과 광명과 영원한 쾌락이 있는 곳이라 하였다. 이와 같이 생명의 실상과 진리에 대해 말한 경서들이 모두 한 결 같이 물질과 구별되며 공성으로 귀결되는 미묘한 빛에 대해 말하고 있다. 한편 우주배경복사인 4,080㎒ 초단파는 빅뱅의 잔향으로 간주되는 것으로 우주공간에 편재한다는 것이 밝혀졌는데, 본 연구는 이 초단파에는 물질 이전의 기운이 함유되었을 것이라고 보고서, 파동응용기술을 적용해서 전파 성질을 모두 배제시킨 후 그 나머지 값을 얻는 방식으로 공성 파동을 취득하였고, 이것을 사람에 전달하였을 때 본심 후광이 밝아지고, 초의식이 즉각적으로 증장되며, 사물에 전달하면 그 사물의 공성 파동이 증대되며 그 결과가 사람에게 돌아오는 등의 지금까지 관찰된 바 없는 불가사의한 현상들이 발생하는 것을 조사하였다.

마이크로머시닝 기술을 이용한 새로운 형태의 밀리미터파 적용을 위한 $180^{\circ}$ 링 하이브리드 결합기의 설계와 제작에 관한 연구

고백석,백태종,임병옥,김성찬,신동훈,이진구,Ko Baek Seok,Baek Tae Jong,Lim Byeong Ok,Kim Sung Chan,Shin Dong Hoon,Rhee Jin Koo 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.42 No.3

본 논문에서는 표면 마이크로 머시닝 기법으로 구현된 DAML (Dielectric-supported Airbridge Microstrip Line) 형태의 새로운 구조를 이용하여 $180^{\circ}$ 링 하이브리드 결합기를 설계 및 제작 하였다. DAML 구조로 이용하여 제작된 결합기는 60 GHz 중심 주파수에서 3.58 dB의 S31과 3.31 dB의 S21과 61 GHz에서 16.17 dB 이상의 S11과 55 dB 이상의 S41를 얻을 수 있다. 결합기의 크기를 줄이기 위하여 slow wave 구조가 삽입된 결합기를 설계 제작하였으며 크기를 $33\%$ 정도 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있었다. In this paper, we have designed and fabricated a hybrid ring coupler to prove the fabrication possibility of various passive components, applying millimeter wave using newly proposed transmission lines, i.e. BAMLs. The characteristics of the fabricated hybrid ing coupler were a the S31(coupling) of 3.58 dB, the S21(thru) of 3.31 dB at the 60 GHz center frequency, the S11(return loss) over 16.17 dB, S41(isolation) over 55 dB at 61 GHz, and the phase difference between port 2 and port 3 of $180{\pm}loat$ 60GHz. In order to reduce the size of hybrid ring coupler, we designed the hybrid ring coupler which inserts a slow wave structure. With this structure, we were able to reduce the hybrid ring coupler by $33\%$ area.

Tandem구조를 이용한 V-band용 CPW 3-dB 방향성 결합기

문성운,한민,백태종,김삼동,이진구,Moon Sung-Woon,Han Min,Baek Tae-Jong,Kim Sam-Dong,Rhee Jin-Koo 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.42 No.7

본 연구에서는 60 GHz 대역의 무선 LAN(Wireless Local Area Network) 시스템에서 Balanced 구조를 갖는 증폭기나 믹서에 응용이 가능한 CPW(Coplanar Waveguide)구조의 Tandem 형 3-dB 방향성 결합기를 설계하고 제작하였다. 이는 기존의 edge-coupled 선로를 이용한 3 dB 결합기가 가지는 제작의 어려움과 방향성의 문제를 개선하기 위해 단일 결합선로를 다단으로 평행하게 연결한 구조이다. 우리는 소자의 크기와 제작의 용이함을 고려해, 결합계수가 -8.34 dB를 갖는 단일 결합선로를 2단으로 평행하게 연결한 구조를 채택하였다. 그리고 기존의 Tandem 결합기 제작에서 사용되어왔던 다층 기판 구조나 본딩 구조가 아닌 에어브리지 구조를 이용하여 단일 평면으로 쉽게 구현할 수 있도록 하였고, V-band(50 $\~$75 GHz)내에서 동작할 수 있도록 기생성분을 줄이고 소자 특성을 유지시켰다. 측정결과 V-band에서 완만한 3.5 $\~$4 dB의 결합도와 87.5$^{\circ}{\pm}1^{\circ}$ 의 위상차를, 60 GHz 에서는 30 dB 이상의 방향성을 확인하였다. We design and fabricate 3-dB tandem directional coupler using the coplanar waveguide structure which is applicable to balanced amplifiers and mixers for 60 GHz wireless local area network system. The coupler comprises the multiple-sectional parallel-coupled lines to facilitate the fabrication process, and enable smaller device size and higher directivity than those of the conventional 3-dB coupler employing the edge-coupled line. In this study, we adopt the structure of two-sectional parallel-coupled lines of which each single-coupled line has a coupling coefficient of -8.34 dB and airbridge structure to monolithically materialize the uniplanar coupler structure instead of using the conventional multilayer or bonded structure. The airbridge structure also supports to minimize the parasitic components and maintain desirable device performance in V-band (50$\~$75 GHz). The measured results from the fabricated couplers show couplings of 3.S$\~$4 dB and phase differences of 87.5$^{\circ}{\pm}1^{\circ}$ in V-band range and show directivities higher than 30 dB at a frequency of 60 GHz.

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.

MHEMT를 이용한 광대역 특성의 밀리미터파 Cascode 증폭기 연구

백용현(Yong-Hyun Baek),이상진(Sang-Jin Lee),백태종(Tae-Jong Baek),최석규(Seok-Gyu Choi),윤진섭(Jin-Seob Yoon),이진구(Jin-Koo Rhee) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.45 No.4

본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 광대역 특성을 갖는 MHEMT (Metamorphic High Electron Mobility Transistor)cascode 증폭기를 설계 및 제작하였다. Cascode 증폭기 제작을 위해 먼저 0.1 ㎛ InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT를 설계 및 제작하였다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도가 670 mA/㎜이고, 최대 전달컨덕턴스(gm)는 688 mS/㎜이며, 주파수 특성으로 전류이득 차단 주파수(fT)는 139 ㎓, 최대 공진 주파수(fmax)는 266 ㎓의 특성을 나타내었다. 설계된 cascode 증폭기는 회로의 발진을 막기 위해서 저항과 캐패시터를 co㎜om gate 소자의 드레인에 병렬로 연결하였다. Cascode 증폭기는 CPW (Coplanar Waveguide) 전송선로를 이용하여 광대역 특성을 얻을 수 있도록 정합회로를 설계하였다. 설계된 증폭기는 본 실험실에서 개발된 MHEMT ㎜IC 공정을 이용해 제작되었다. 제작된 cascode 증폭기의 측정결과, 3 ㏈ 대역폭이 20.76~71.13 ㎓로 50.37 ㎓의 넓은 대역 특성을 얻었으며, 대역내에서 평균 7.07 ㏈ 및 30 ㎓에서 최대 10.3 ㏈의 S21 이득 특성을 나타내었다. In this paper, millimeter-wave broadband MHEMT (Metamorphic High Electron Mobility Transistor) cascode amplifiers were designed and fabricated. The 0.1 ㎛ InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT was fabricated for cascode amplifiers. The DC characteristics of MHEMT are 670 mA/㎜ of drain current density, 688 mS/mm of maximum transconductance. The current gain cut-off frequency(fT) is 139 ㎓ and the maximum oscillation frequency(fmax) is 266 ㎓. To prevent oscillation of the designed cascode amplifiers, a parallel resistor and capacitor were connected to the drain of common gate device. By using the CPW (Coplanar Waveguide) transmission line, the cascode amplifier was designed and matched for the broadband characteristics. The designed amplifier was fabricated by the MHEMT MMIC process that was developed through this research. As the results of measurement, the amplifier was obtained 3 ㏈ bandwidth of 50.37 ㎓ between 20.76 to 71.13 ㎓. Also, this amplifier represents the S21 gain with the average 7.07 ㏈ gain in bandwidth and the maximum gain of 10.3 ㏈ at 30 ㎓.