주파수에 대한 인버터의 위상변화 특성을 고려한 대역통과 여파기 설계방법

안달,명성호,강현택,김철수,박준석,임재봉,Ahn, Dal,Myoung, Soung-Ho,Kang, Hyun-Taek,Kim, Chul-Soo,Park, Jun-Seok,Lim, Jae-Bong 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.37 No.5

본 논문에서는 주파수에 따른 인버터의 위상특성 변화가 대역통과 여파기의 특성에 미치는 영향을 고려하고, 이러한 인버터의 위상특성 변화로 인한 대역통과 여파기의 특성 변화를 보정하기 위한 새로운 인버터 구조를 제안한다. 그리고 본 논문에서 제안된 새로운 인버터 구조에 대하여 위상변화 특성을 고려한 새로운 인버터 식을 유도한다. 제안된 인버터 구조와 설계 식을 이용하여 대역통과 여파기를 설계하고, 설계된 여파기의 특성을 시뮬레이션을 통하여 주파수에 따른 인버터의 위상특성 변화로 인한 대역통과 여파기의 특성 왜곡이 최적화 설계 기법이나 반복 설계 과정 없이 보정됨을 나타낸다. In this paper, we consider the effects on the bandpass filter characteristics due to the phase variation of the inverters with frequency, which introduces the deviations of the bandpass filter characteristics from the design goals. In order to resolve these kinds of problems, we proposed novel inverter configurations. And we derived the inverter formulas for the proposed inverter configuration. By employing the proposed inverter configuration and the derived formulas, bandpass filters are designed and simulated. In order to show the validity of the proposed design method, the simulation characteristics are compared with design results by conventional design procedures. Compared results show the compensation of the deviations of bandpass filter characteristics without any optimization or iterative design procedures and additional calculation efforts.

멀티미디어관내에 영어방송을 위한 전파강도 측정에 관한연구

안달(Dal Ahn) 한국정보기술학회 2008 한국정보기술학회논문지 Vol.6 No.2

LTCC를 이용한 소형화된 적층형 세라믹 칩 발룬 설계

안달(Dal Ahn) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.2

본 논문에서는 광대역 특성을 갖는 머천드 발룬을 소형화 시키기 위해 다층 구조에 적합한 회로를 제작하였다. 또한, 제품의 제작성을 용이하게 하기 위해 동시소성 세라믹 구조를 활용하였다. 그리고 소형화를 구현하기 위해 적층형 결합 선로 구조를 구현하였으며, 구조의 전기적인 특성을 확인 하기 위해 3차원 구조 시뮬레이터인 Ansys사의 HFSS를 이용하여 특성을 확인 하였고, 8층 구조를 구현한 적층형 결합선로 제작 기술을 이용하여 1608 ( 1.6 x 0.8 x 0.69 mm3 )크기의 소형화된 칩 발룬을 제작 하였다. 또한, 동시 소성하는 세라믹의 온도를 약900도 근처에서 소성할 수 있는 저온 소성법을 활용하여 도체의 특성을 은(silver)를 활용하여 제작함으로 손실의 최소화를 이루었다. 제작된 칩 발룬은 5G 주파수 대역인 동작 주파수 3.5~4.5GHz 대역으로 설정 하였으며, 제작 결과 삽입 손실은 1.5dB 이하이며 반사손실은 20dB 이하를 나타내었고, 양 출력단의 측정됨 위상차는 180°±5° 범위 내의 양호한 특성을 얻을 수 있었다. 이는 시뮬레이션을 통해 구한 결과와 매우 우수한 일치를 보였다. In this paper, a circuit suitable for a multilayer structure was fabricated to miniaturize a merchant balun with broadband characteristics. A co-fired ceramic structure was used to facilitate product manufacturability. A stacked coupling line structure was implemented for miniaturization. The electrical characteristics of the structure were confirmed by measuring the characteristics were confirmed using Ansys HFSS, a 3-dimensional structure simulator, and a miniaturized chip balun with a size of (1.6 × 0.8 × 0.69 mm3) was fabricated using the stacked coupling line manufacturing technology that realized an eight-layer structure. In addition, the loss was minimized using the low-temperature firing method that can fire the ceramics simultaneously at approximately 900 °C using silver as a conductor. The fabricated chip balun was set to the operating frequency band of 3.5 to 4.5 GHz, which is the 5G frequency band. As a result of the fabrication, the insertion loss was less than 1.5dB, and the return loss was less than 20dB. The measured phase difference of both output stages was good within the range of 180°± 5°. The experimental data showed a very good agreement with the simulation.

동일 군속도 지연 신호 상쇄기를 이용한 광대역 Feedforward증폭기 설계

정용채,안달,김홍기,김철동,장익수,Jeong Yong-Chae,Ahn Dal,Kim Hong-Gi,Kim Chul-Dong,Chang Ik-Soo 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.8

본 논문에서는 인가되는 두 입력 단자의 신호들을 동일 군속도를 가지게 하면서 신호 상쇄를 가능하게 하는 새로운 구조의 신호 상쇄기를 제안하였고, 이를 적용한 feedforward 전력 증폭기를 제작하였다. 종전의 신호 상쇄기는 동작 주파수 전 대역에서 위상 정합과 군속도 지연 정합을 동시에 만족시킬 수 없으나 제안된 동일 군속도 지연 신호 상쇄기는 위상 정합과 군속도 지연 정합을 동시에 만족시킬 수 있다. 위상과 군속도 지연 정합은 광대역 신호 상쇄를 가능하게 한다. 제안한 동일 군속도 지연 신호 상쇄기를 적용한 feedforward 전력 증폭기의 주 신호 제거 루프에서는 $2,140{\pm}100$ MHz 대역에서 26.3 dB 이상의 신호 상쇄를 얻었고, 혼변조 왜곡 신호 제거 루프에서는 15.2 dB 이상의 신호 상쇄를 얻었다. 또한 2,115 MHz와 2,165 MHz인 2-tone 신호를 인가하여 (C/I)를 20.8 dB 개선시켰다. In this paper, a new signal canceller that input signals are equally group-delayed and cancelled each other is proposed and feedforward linearizing power amplifier that adopt the proposed signal cancellers is fabricated. Although the conventional signal canceller can't matches the phase and the group delay time of input signals simultaneously, the proposed signal canceller matches those simultaneously. Simultaneous matching of the phase and the group delay time can makes wideband signal cancellation. The main signal cancellation loop of the fabricated feedforward amplifier with the proposed signal cancellers cancel input signal more than 26.3 dB and the intermodulation distortion signal cancellation loop cancel more than 15.2 dB for 200 MHz bandwidth. And the proposed feedforward power amplifier improves C/I ratio by 20.8 dB with two tones at 2,115 MHz, 2,165 MHz, respectively.

결함 접지 구조를 이용한 고성능 위상 천이기

한상민,김철수,안달,Han Sang-Min,Kim Chul-Soo,Ahn Dal 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.1

본 논문은 결함 접지 구조(DGS)를 이용하여 높은 위상 천이 특성을 갖는 새로운 위상 천이기를 제안하였다. 결함 접지 구조의 공진점 부근에서 발생하는 큰 위상 변화를 위상 천이기에 이용하기 위해 결함 접지 구조를 갖는 위상 천이기 부하에 바렉터 다이오드를 실장하였다. 두 가지 방식의 위상 천이기를 branch-line hybrid와 coupled line hybrid를 이용하여 구현하였으며, 실험 결과 제안된 위상 천이기는 기존의 방식을 이용한 것의 최대 위상 천이 값과 비교하여 각각 $135\%$와 $221\%$의 위상 천이값 증가를 보였다. New phase shifters with higher phase shift values are presented using defected ground structures(DGSs). The varactor diodes are mounted on DGSs of termination loads to control the large phase variation of the DGS at resonance. Two types of phase shifters are implemented with a branch-line and a coupled line hybrid. The experimental results of the proposed phase shifters show $135\%$ and $221\%$ increases in maximum phase shills, respectively, compared with those of conventional ones.

수신대역 Cancellation Loop를 갖는 송신단 전력 증폭기 설계

정용채,박준석,안달,임재봉,Jeong, yong-Chae,Park, Jun-Seok,Ahn, Dal,Lim, Jae-Bong 한국전자파학회 2000 한국전자파학회논문지 Vol.11 No.7

Feed-forward 기법을 사용하여 송신 전력 증폭기에서 RX 신호들을 제거하기 위한 제거 loop 회로를 제안하였다. 본 논문에서 제안한 제거 loop의 효과 증명하기 위해 WLL 대역 1W급 증폭기를 제작하였다. 다양한 무선 통신 시스템에서 제안된 제거 loop를 가진 전력 증폭기 모듈을 사용하면 절 엄격한 RX 대역 감쇠특성으로 인한 낮은 TX 경로 삽입손실을 갖는 duplexer를 재공할 수 있다. 이 실험은 RX 대역 제거 loop가 없는 전력 증폭기 모듈과 비교할 때 적어도 90%의 향상된 RX 주파수대의 제거 효과를 보인다. The cancellation loop configuration for power amplifier module is proposed to reject the RX signals using feed-forward technique. In this paper, we implement the 1W-ampilfier module of WLL band to show validity of the proposed cancellation loop. The power amplifier module with the proposed cancellation loop can provide low TX insertion path loss due to duplexer and choice of loose RX attenuation characteristic for various wireless communication systems. It shows at least 90 % improved RX rejection characteristic compared to power amplifier module without RX band cancellation loop.

비대칭 결합도를 갖는 이중 방향성 결합기 설계

김철수,박준석,안달,Kim, Chul-Soo,Park, Jun-Seok,Ahn, Dal 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, D Vol.d36 No.4

다양한 이동통신 시스템의 기지국과 중계기 장비에서 입·출력 신호성분의 모니터링을 위한 다양한 형태의 방향성 결합기가 요구된다. 본 논문의 서로 평행한 세 선로로 구성된 방향성 결합기는 서로 다른 결합도를 갖고, 한 결합포트에 부정합이 발생하였을 때 다른 결합포트에 영향을 주지 않는 독립성을 갖는 장점이 있다. 본 논문에서는 비대칭 결합선로를 이용하여 2개의 서로 다른 결합도를 갖는 이중 방향성 결합기의 새로운 해석방법과 설계시 필요한 우 및 기 모드의 임피던스를 구할수 있는 수식을 제시하였다. 유도된 수식을 이용하여 국내에서 운용중인 PCS 대역인 1.7∼2GHz의 주파수 영역에서 각각 20dB와 30dB의 결합도를 갖는 이중 방향성 결합기를 설계, 제작하여 원하는 결합도와 약 40dB의 SHB은 지향성을 얻었고, 측정결과와 시뮬레이션 결과가 잘 일치됨을 보였다. The demands for the various type of directional coupler, which is for the sampling of the signal levels in mobile communication baseband or transceiver systems, are growing. The proposed dual directional coupler, which has three parallel coupled transmission lines, can provide the dual coupling and good isolation characteristics between the coupling ports. In this paper, the novel analysis method and the design equation of even and odd mode for the dual directional coupler, which is employing the asymmetrically coupled transmission lines, are proposed. Using the proposed method, the dual directional coupler for PCS system has been designed and fabricated. We obtained the desired coupling value and the high directivity of 40dB. Measured results show the validity of this design method.

결함 접지 구조를 이용한 새로운 5-단 저역 통과 여파기

임종식,김철수,안달,정용채,남상욱,김광수,Lim Jong-Sik,Kim Chul-Soo,Ahn Dal,Jeong Yong-Chae,Nam Sangwook,Kim Kwangsoo 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.6

본 논문에서는 결함 접지 구조(Defected Ground Structure, DGS)를 이용하여 설계한, 전송 선로의 폭이 매우 넓어진 새로운 형태의 5-단 저역 통과 여파기(5-pole Low Pass Filters, LPF)를 제시한다. 이를 위하여 종래에 제시 되었던 3-단 DGS LPF설계 방법을 임의의 N-단 LPF설계에도 적용할 수 있도록 일반화 시키고$(N\geq5)$, 한 예로써 5-단 LPF를 설계 및 측정 결과가 제시된다. LPF원형 회로로부터 필요한 소자값들을 갖는 서로 다른 크기의 DGS를 결정하기 위하여, 매우 정확한 인덕턴스 값을 예측해 주는 곡선 맞춤(curve-fitting) 방법도 제시되었다. 제안하는 5-단 LPF는 병렬 캐패시턴스 구현을 위해 개방 스터브 대신 선폭이 크게 보상된 낮은 임피던스의 전송 선로를 갖는다. 따라서 개방 스터브를 사용할 때 필수적으로 요구되는 T-나 Cross-불연속 접합 소자가 없고, 또한 기존의 LPF에서 직렬 인덕턴스 때문에 필요했던 높은 임피던스 전송 선로가 없다. In this paper, a new type of 5-pole low pass filter(LPF) having defected ground structure(DGS) and very wide transmission line elements is proposed. The previously presented design method of 3-stage LPF using DGS is generalized to design N-pole LPFs for $N\geq5$. As an example, a 5-pole LPF having DGS is designed and measured. The accurate curve-fitting method to determine the series inductors in the prototype filter, and ultimately the size of DGS is described. The proposed 5-pole LPF has transmission line elements with a very low impedance to realize the required shunt capacitance instead of open stubs. Therefore, open stub. Therefore, open stub, Tee-junction, Cross-junction, and high impedance line are not required for the proposed LPF, while they all have been essential in conventional LPFs.

Studio Class를 활용한 교육 방법에 대한 사례 연구

김형석,박준석,안달,김선형,Kim Hyeong-Seok,Park Jun-Seok,Ahn Dal,Kim Sun-Hyung 한국공학교육학회 2000 공학교육연구 Vol.3 No.1

In this paper, we are trying to explain an education method using the studio class where a lecturer can teach the theoretical approach for goals of theme, simulation for the theoretical results by using commercial CAD tools, and experiments for the simulation and design results. In order to apply the education skill using studio class to electrical engineering field efficiently, the theoretical approach, simulation procedure, and experiments should be coincided with each other. In this paper, the design procedure of low pass filter for undergraduate and graduate is chosen as an example of studio class In order to show the validity of the proposed education method. By considering the example, the efficiency of the method will be discussed. 본 연구에서는 하나의 주제에 대한 교육 충실도를 높이기 위해 해석적인 수식전개에 바탕을 둔 이론 강의, 상용 소프트웨어를 이용한 수치 시뮬레이션, 그리고 계산 결과를 기초로 얻어진 설계 모델들에 대하여 제작과 실험을 통해 얻어진 결과를 수치계산 결과와 비교 검토의 세가지 접근 방법을 병행할 수 있는 장소를 일컫는 studio class를 활용한 교육방법에 대하여 전자공학교육 분야의 사례연구를 통해 설명하고자 한다. 초고주파 수동소자의 하나인 저역통과여파기에 대해 studio class 개념의 교육과정을 학부생 및 대학원생에게 적용한 결과를 하나의 사례로 들어 국내의 교육환경에 적합한 studio class 교수법에 대한 효과와 학생들의 전문지식 습득에 대한 이해도의 효율성에 대하여 고찰하고자 한다.

A Study on a New Measurement Method of the Microstrip Parallel Coupled Lne Parameters

장익수,윤영철,안달,Chang, Ik-Soo,Yoon, Young-Chul,Ahn, Dal The Institute of Electronics and Information Engin 1988 전자공학회논문지 Vol.25 No.2

A new measurement method of coupled transmission line characteristics is described. This method presents precision values of even-and odd-mode impedances as well as effective dielectric constants of symmetric parallel coupled microstrip lines from the scalar quantities obtained by transmission coefficients at two different resonance frequencies. Especially these values include dispersion effects in the measured frequency band. The measured impedances and effective dielectric constants of actually fabricated coupled lines on the Teflon substrates with low dielectric constants are good agreement with predicted values. And the experimental pass band characteristics of single section resonator by using previously designed coupled lines agree well with theoretical values.