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A Study on Compact Array Antennas Based on Novel Excitation Techniques
No full text학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 전기·정보공학부, 2023. 2. 오정석.This paper proposes four broadband/dual-band single/double-polarized antenna elements and arrays operating in the 5G frequency band and a varactor-based beem-steerable series-fed antenna array with high aperture efficiency operating in the X band which could be the band for 6G communications.
In this paper, proposed 5G antenna array simplifies the design of array antennas using an aperture-coupled feed, a dual-slant polarization feed, and a via (ground) wall. In order to design the compact array antennas, the triple resonances are made possible by exploiting the mutual resonance of the quarter-wave patch loaded with the via (ground) wall and a patch and the mutual resonance of the slot and the strip-line. In addition, a novel aperture-coupled feed based on a differential feeding technique is proposed for compact feeding structure with a broadband characteristic by utilizing a tapered slot structure.
Additionally, this paper proposes a 6G antenna array which has a physically compact structure, high aperture efficiency, and a beam-steerability. A quarter-wave patch was used for miniaturization of the antenna element, and it is further miniaturized by loading a varactor. The series-offset RF feeding structure was used for a compact feeding structure, and a beam-steerability was made possible by exploiting the variable radiation phase of the antenna element depending on the bias voltage of the varactor. The standing wave series-fed antenna proposed in tis paper has a higher aperture than the conventional beam-steerable leaky-wave antenna.
The proposed differential feeding structure in the aperture-coupled feed, the mutual resonance of the quarter-wave patch loaded with the via wall and the patch, impedance matching technique in the series-fed antenna, and the compact DC-RF feeding structure are expected to be general enough to be the conventions in a multi-layered PCB microstrip antenna design.본 논문은 5G 주파수 대역에서 동작하는 광대역/이중대역 단일/이중 편파 안테나 소자/배열 4종 및 6G 주파수의 후보군인 X 대역에서 동작하는 버랙터로 빔 조향이 가능한 고 개구면 효율을 갖는 직렬-급전 안테나 배열 1종을 담고 있다.
본 논문의 5G 안테나 배열은 개구면 급전, 45도 경사 이중편파 급전 및 비아(접지) 벽을 사용하여 배열 안테나 설계를 용이하게 하였다. 비아(접지) 벽 구조를 최대한 활용하기 위하여 비아(접지) 벽이 로딩된 쿼터-웨이브 패치-패치의 상호 공진 구조를 활용하여 대역 특성을 잡았으며, 더하여 개구면-스트립 라인의 상호 공진을 활용하여 삼중 공진 구조를 가지고 있다. 더하여 테이퍼 된 개구면 급전 구조를 활용하여 광대역 특성을 가지며, 압축된 급전 구조를 위하여 차동 급전 기반 개구면 급전 구조를 새롭게 제안하였
추가적으로 논문이 제안하는 6G 안테나 배열은 물리적으로 작은 구조, 고 개구면 효율, 빔조향이 가능한 특성을 가지고 있다. 안테나 소자의 초소화를 위해 쿼터-웨이브 패치가 활용되었으며 버랙터가 로딩됨으로써 더욱더 초소화 된다. 압축된 급전 구조를 위해 직렬급전, 오프셋 RF 급전 구조가 사용되었고, 버랙터의 바이어스 값에 따라 안테나 소자의 방사 위상이 달라지는 것을 활용하여 빔 조향이 되었다. 본 논문이 제안하는 정재파 기반 직렬 급전 배열은 기존의 빔조향 가능한 리키-웨이브 안테나 배열보다 높은 개구면 효율을 가진다.
본 논문이 제안하는 개구면 급전에서의 차동 급전 구조, 안테나 대역 특성을 향상하는 비아(접지) 벽이 로딩된 쿼터-웨이브 패치–패치의 상호 공진, 직렬급전에서의 임피던스 매칭 기법, 압축된 DC-RF 급전 구조는 PCB 기반 마이크로스트립 안테나 설계의 차후 표준이 될 수 있을 만큼 일반적인 설계가 될 것으로 예상된다.제 1 장 서론 1
제 1 절 배경 1
1. 5G 안테나 배열 설계 배경 1
1. 6G 통신을 위한 안테나 배열 설계 배경 2
제 2 장 5G 광대역/이중대역 단일/이중 편파 안테나 소자/배열 4
제 1 절 배열 설계 기법 4
1. 개구면 급전 구조 4
2. 45도 경사 이중편파를 갖는 배열 4
3. 비아(접지) 벽 구조 6
제 2 절 삼중 공진 구조 7
1. 패치 공진 7
2. 쿼터웨이브 패치-패치 상호 공진 8
3. 개구면-라인 상호 공진 8
4. 삼중 공진을 갖는 방사체 11
5. 패치-적층 패치 상호 공진 11
6. 비아(접지) 벽으로 이루어진 공동 구조 공진 14
7. 설계된 방사체에 대한 고찰 14
제 3 절 이중 편파 배열 15
1. 기존 이중 편파 개구면 급전 구조 15
2. 차동 급전 16
3. 발런 결합 구조 및 공간 결합 구조 17
제 4 절 측정 및 결과 18
1. 측정 결과 18
2. 문헌과의 비교 19
제 3 장 6G 통신을 위한 빔 조향이 가능한 고 개구면 효율을 갖는 직접 급전 배열 21
제 1 절 소자 설계 21
1. 쿼터웨이브 패치 21
2. 버랙터와의 결합 21
3. 가변 방사 위상 22
제 2 절 소형화 된 DC/RF 급전 구조 23
1. RF 쵸크를 활용한 DC 급전 23
2. 오프셋 RF 급전 23
제 3 절 빔조향 가능한 배열 24
1. 직렬급전 배열 임피던스 매칭 기법 24
2. 빔 조향 기법 24
3. 기존 빔 조향 기법과의 차별성 25
제 4 절 측정 및 결과 26
1. 측정 결과 26
2. 문헌과의 비교 29
제 4 장 결론 31
제 1 절 결론 31
1. 결론 31
2. 추후 연구 방향 31
참고문헌 33
Abstract 37
표목차
[표 2-1] Ka 대역 광대역 안테나 기존 문헌과의 비교 19
[표 3-1] 설계된 안테나의 빔 조향각에 따른 바이어스 값과 실측된 개구면 효율 29
[표 3-2] 기존 직렬 급전 액티브/패시브 안테나 문헌과 본 안테나의 비교 29
[표 3-2] 기존 고-개구면 효율 액티브 안테나 문헌과 본 안테나의 비교 30
그림목차
[그림 1-1] 6G 통신을 위한 소형화된 안테나 설계의 필요성 2
[그림 2-1] 스트립라인과 방사체 간의 개구면 급전 구조 단면도 4
[그림 2-2] 45도 경사 이중 편파를 갖는 배열의 각 소자의 편파 5
[그림 2-3] 이중 편파 안테나 배열의 독립된 소자의 S(1, 1)과 배열에서의 한 포트의 S(1, 1) 5
[그림 2-4] 포트 간 고립도를 향상하기 위한 비아(접지) 벽 구조 6
[그림 2-5] [그림 2-2]에서의 각 포트 간 고립도 6
[그림 2-6] 패치 공진의 방사체에서의 E-field 7
[그림 2-7] 쿼터웨이브 패치-패치 상호 공진의 위상에 따른 E-field 8
[그림 2-8] 개구면-라인 상호 공진의 방사체에서의 E-field와 급전부에서의 E-field 8
[그림 2-9] 이중 편파 소자에서의 통상적인 개구면 급전과 테이퍼드 급전의 비교 9
[그림 2-10] 이중대역 이중 편파 안테나 배열의 반사 계수 10
[그림 2-11] 광대역 이중 편파 안테나 배열의 반사 계수 10
[그림 2-12] 광대역 단일 편파 안테나 소자 11
[그림 2-13] 광대역 단일 편파 안테나 소자의 반사 계수 11
[그림 2-14] 적층 패치 안테나의 패치-적층패치 상호 공진 E-field 12`
[그림 2-15] 적층 패치 안테나를 옆에서 본 단면에서의 E-field 분포 12
[그림 2-16] 적층 패치 안테나의 패치-적층패치 공진에서의 E-plane 방사 패턴 13
[그림 2-17] 광대역/이중대역 이중 편파 안테나 배열의 설계 측면도 13
[그림 2-18] 비아 (접지) 벽으로 이루어진 공동 구조의 TE 210 모드 공진 14
[그림 2-19] 설계된 방사체에 대한 이해 15
[그림 2-20] 차등 급전 기술이 적용된 개구면 급전 구조 16
[그림 2-21] 발런이 결합된 광대역 이중 편파 안테나 배열 17
[그림 2-22] 공간 결합을 위한 이중대역 이중 편파 안테나 배열 17
[그림 2-23] [그림 2-12]의 설계된 안테나의 S(1, 1) 18
[그림 2-24] [그림 2-20]의 설계된 안테나의 S(1, 1) 18
[그림 2-25] [그림 2-20]의 설계된 안테나의 S(2, 2) 19
[그림 3-1] 통상 X-band 패치와 쿼터웨이브 패치 21
[그림 3-2] 버랙터가 결합된 쿼터웨이브 안테나의 후면도 21
[그림 3-3] 버랙터가 결합된 쿼터웨이브 안테나의 캐패시턴스에 따른 E-field 분포 (좌: 0.12 pF, 우: 0.65 pF) 22
[그림 3-4] 캐패시턴스에 따른 방사 위상 변화 23
[그림 3-5] 통상적인 DC/RF 급전과 오프셋 RF 급전을 이용하여 소형화된 DC/RF 급전 23
[그림 3-6] 다중 반사 구조를 이용한 임피던스 매칭 24
[그림 3-7] 빔이 30도 방향으로 조향되는 e-field 분포 25
[그림 3-8] 본 연구에서 제안하는 빔 조향 기법과 기존 빔 조향 기법과의 비교 (좌: 기존의 기법들, 우: 본 연구 기법) 25
[그림 3-9] 제작된 안테나 배열 26
[그림 3-10] 안테나 소자의 방사 진폭과 위상 측정 셋업 27
[그림 3-11] 바이어스의 변화에 따른 안테나 소자의 임피던스 변화 27
[그림 3-12] 제작된 안테나의 –60도부터 60도까지 빔 조향 시 방사 패턴 측정 28
[그림 3-13] 제작된 안테나의 빔 조향 시 임피던스 특성 2 8석
Quantum simulation with N=19 Rydberg atoms for quantum Ising dynamics
No full textN = 19 rubidium atoms are loaded with holographic optical tweezers in a zig-zag chain and entangled through collective Rabi oscillation to Rydberg state. Resulting coherent dynamics manifests quantum simulation of 1D quantum-Ising model with controlled frustrations
Ultra-Thinned Metasurface-Embedded Smartphone Antenna-in-Package for Millimeter-Wave 5G/6G Coverage Enhancement
No full textIn this study, we present a ultra-thinned metasurface-cased antenna-in-package (MCAiP) for a millimeter-wave (mm-wave) 5G smartphone that operates in the n257 and n258 bands of FR2 (26.5-29.5, 24.25-27.5 GHz). The proposed MCAiP consists of 1 x 4 array patch antennas, inductively loaded metasurface (ILM), a smartphone cover case made on Gorilla Glass 6 (a commonly used material), and four-channel beamforming IC; it has a thin profile of 1.63 mm, making it suitable for insertion into an actual smartphone. To validate the effectiveness of commercializing the proposed MCAiP, all the structures were fabricated using a 12-layer PCB stack-up process, and beam tilting measurement was performed using four-channel beamforming IC. The proposed AiP accomplishes a 10-dB return-loss bandwidth of 23.5-32.2 GHz and a maximum gain of 13.62 dBi. In addition, we combined the four-channel beamforming IC with a metasurface-cased antenna and conducted beam tilting measurements using the all-in-one device. The peak effective isotropic radiated power (EIRP) [dBm]/tilting degree [(degrees)] of the proposed MCAiP with an IC are 6.59/0, 5.87/12, and 3.37/27. Conversely, the beam tilting results of a nonmetasurface AiP with an IC are 2.01/0, 1.6/12, and -0.95/30. These results demonstrate that the metasurface enhances the beam coverage of the antenna.
MSJ913970_supplemental_table – Supplemental material for Recurrence of clinical events at the same anatomical location in patients with MOG antibody-associated disease
No full textSupplemental material, MSJ913970_supplemental_table for Recurrence of clinical events at the same anatomical location in patients with MOG antibody-associated disease by Jae-Won Hyun, Young Nam Kwon, Hye Lim Lee, Woo Kyo Jeong, Hye Jung Lee, Byoung Joon Kim, Seung Woo Kim, Ha Young Shin, Hyun-June Shin, Sun-Young Oh, Min Young Lee, Su-Hyun Kim, So-Young Huh, Woojun Kim, Min Su Park, Sun-Young Kim, Sung-Min Kim and Ho Jin Kim in Multiple Sclerosis Journal</p
sj-docx-1-msj-10.1177_13524585211060326 – Supplemental material for Brighter spotty lesions on spinal MRI help differentiate AQP4 antibody-positive NMOSD from MOGAD
No full textSupplemental material, sj-docx-1-msj-10.1177_13524585211060326 for Brighter spotty lesions on spinal MRI help differentiate AQP4 antibody-positive NMOSD from MOGAD by Jae-Won Hyun, Hye Lim Lee, Jaehong Park, Jiah Kim, Ju-Hong Min, Byoung Joon Kim, Seung Woo Kim, Ha Young Shin, So-Young Huh, Woojun Kim, Ji Won Seo, Ki Hoon Kim, Su-Hyun Kim and Ho Jin Kim in Multiple Sclerosis Journal</p
High Temperature Deformation-Induced Transformation in Nb-Bearing Medium Mn Steel
No full textDynamic transformation (DT) of deformed austenite to ferrite at temperatures above A(e3) occurs during a multi-step hot torsion test of a Nb-bearing medium manganese steel. In torsion tested specimens, equiaxed grains are dispersed within a martensite matrix, and the average grain size is less than 1 mu m. Electron back-scattering diffraction results confirm that most of the equiaxed grains are recrystallized ferrite, and there is a small fraction of retained austenite. (C) The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International 201811Nsciescopu
(The) high-volume premium : evidence from korean stock markets
No full text학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 금융공학프로그램, 2017.2,[iii, 50 p. :]본 논문에서는 한국 주식시장에 고 거래량 프리미엄이 존재하는지 검증하였다. 1990년 8월부터 2016년 7월까지를 대상으로 한 결과 한국 주식시장에서 유의한 고 거래량 프리미엄은 존재하지 않는다. 하지만 금융위기 이후인 2010년 1월부터 2016년 7월까지를 대상으로 한 결과 유의한 고 거래량 프리미엄이 존재한다. 이러한 고 거래량 프리미엄은 포트폴리오 보유기간이 길어질수록 점진적으로 감소하는 모습을 보인다. 고 거래량 프리미엄은 수익률의 단기적인 자기상관 효과에 영향을 받지 않는다. 하지만 고 거래량 프리미엄은 포트폴리오 형성 기간인 과거 6개월 수익률에 크게 의존하는 모습을 보인다. 또한 고 거래량 프리미엄은 대차잔고 비율, 기존의 거래 회전율에 의존하는 모습을 보인다. 만약 대차잔고 비율을 해당 주식에 대한 공매도 제약, 기존의 거래 회전율을 해당 주식에 대한 기존의 가시성으로 해석하면 이러한 결과는 Miller (1977)와 Merton (1987)의 가시성 가설을 부분적으로 지지한다. 마지막으로 기관 혹은 외국인 투자자가 주식을 순매수한 경우에만 유의한 고 거래량 프리미엄이 나타나며 개인 투자자가 주식을 순매수한 경우 고 거래량 프리미엄이 존재하지 않거나 약한 모습을 보인다.한국과학기술원 :금융공학프로그램
A Compact Resistor-Based CMOS Temperature Sensor With an Inaccuracy of 0.12 °C (3σ) and a Resolution FoM of 0.43 pJ·K² in 65-nm CMOS
No full textThis paper presents a compact resistor-based CMOS temperature sensor intended for dense thermal monitoring. It is based on an RC poly-phase filter (PPF), whose temperature-dependent phase shift is read out by a frequency-locked loop (FLL). The PPF's phase shift is determined by a zero-crossing (ZC) detector, allowing the rest of the FLL to be realized in an area-efficient manner. Implemented in a 65-nm CMOS technology, the sensor occupies only 7000 μm². It can operate from supply voltages as low as 0.85 V and consumes 68 μW. A sensor based on a PPF made from silicided p-poly resistors and metal-insulator-metal (MIM) capacitors achieves an inaccuracy of ±0.12 °C (3σ) from -40 °C to 85 °C and a resolution of 2.5 mK (rms) in a 1-ms conversion time. This corresponds to a resolution figure-of-merit (FoM) of 0.43 pJ·K².Green Open Access added to TU Delft Institutional Repository ‘You share, we take care!’ – Taverne project https://www.openaccess.nl/en/you-share-we-take-care Otherwise as indicated in the copyright section: the publisher is the copyright holder of this work and the author uses the Dutch legislation to make this work public.Microelectronic
Low-Temperature Growth of Ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2 Thin Films Assisted by Deep Ultraviolet Light Irradiation
No full textLow-temperature deposition of inorganic ferroelectric (FE) thin films is highly demanded for lowering the environmental impact through lesser energy consumption. Doped HfO2-based FE thin films commonly require high crystalline temperature (>450 degrees C) to exhibit ferroelectricity. Here, we report that the crystallization temperature of the metastable orthorhombic (O) phase in Hf0.5Zr0.5O2 thin films can be lowered to 350 degrees C via a deep ultraviolet (DUV) irradiation process carried out before rapid thermal annealing (RTA). The DUV irradiation initializes a nucleation process of the crystal growth through photochemical cleavage of organic residues, followed by the densification of metal oxide films, and the subsequent RTA at 350 degrees C crystallizes the Hf0.5Zr0.5O2 thin film with a higher O-phase fraction. The DUV-irradiated films annealed at 350 degrees C exhibited FE characteristics, whereas the non-irradiated films annealed above 450 degrees C become FE. Our study suggests that DUV irradiation can be successfully utilized to lower the crystallization temperature of HZO thin films and can lead to the realization of flexible FE random access memories.
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