This study evaporates ZnO layer thickness' differently with RF sputtering method on Si Wafer(n-100). This study is performed to examine the characteristics of photon energy and dielectric loss according to the thickness of ZnO and increase the reliability and reproduction of ZnO thin film. It is confirmed that the variation of electric Permittivity by frequency is resulted from the formation of particles within thin film, the particle size and the polarization on grain boundary. Peak of electric Permittivity value of thin film has slower and less value in early low wavelength by the coulomb force involved in carrier combination according to the increase of frequency. Reversal of electric Permittivity values is induced by dipole polarization shown in the dielectric of thin film. Complex electric constant $({\varepsilon}_1,{\varepsilon}_2)$ has larger peak values as it's thickness is thinner and then it is larger according to the increase of frequency. Electric Permittivity by photon energy has large value in imaginary number and is reduced exponentially by the increase of carrier density according to that of photon energy.
In this paper, we propose an ultra wideband pass filter of ring type with embedded stripline stub. The fractional bandwidth was 98 % at the center frequency of 8 GHz and insertion loss was below 1 dB in passband. Two kinds of dielectric materials with the permittivity of 7.8 and 40, respectively were adopted in evaluating the suggested filter structure. As the permittivity of material became larger, the size of filter smaller as expected without any sacrifice in filter performance. In summary, the suggested filter structure has smaller size due to the embedded stripline stub and can be minimized by adopting dielectric material with higher permittivity again.
비선형 곡선 형상의 레이돔은 안테나 보호를 위해 적당한 기계적 강도와 RF(Radio Frequency)적으로 전기적 성능 저하가 최소화 될 수 있도록 설계 되어져야 한다. 특히 전기 적 성능은 원소재가 가지는 유전율에 따라 좌우되는 중요 요소로서 제조 과정에서 관리하여야 하는 중요한 인자중 하나이다. 본 연구에서는 레이돔 제조 공정 중에서 유전율에 영향을 미치는 주요 인자를 실험을 통하여 밝혀내고, Simulation을 통하여 유전율이 레이돔의 전기적 성능에 미치는 영향을 파악한다.
본 연구에서는 스캐닝 자유공간 측정 시스템을 이용하여 전자기적 특성을 가지는 표준 시편에 대한 전영역 유전율 분포를 가시화한다. 먼저 테플론 두께 차이에 따라, 유전율 측정 결과, 유전율 실수와 손실정접 측정결과가 두께변화에도 타측정과 이론치와 비교하여 신뢰할 수 있는 결과를 획득하였고 이어 Glass/epoxy 시편에 적용하여 재료에 따라 다른 유전율 분포가 나타나는 것을 제시하였다. 스캔영역을 통해, 시편 전영역에 대한 유전율 분포를 가시화 할 수 있었으며, 재료 물성 평가를 넘어 레이돔 혹은 스텔스 구조 규모의 대상체에도 적용할 수 있음을 확인하였다.
The electromagnetic wave absorption sheets were fabricated by mixing of $Fe_{73}Si_{16}B_7Nb_3Cu_1$ nanocrystalline soft magnetic powder, charcoal powder and polymer based binder. The complex permittivity, complex permeability, and scattering parameter have been measured using a network analyzer in the frequency range of 10 MHz$\sim$10 GHz. The results showed that complex permittivity of sheets was largely dependent on the frequency and the amount of charcoal powder : The permittivity was improved up to 100 MHz, however the value was decreased above 1 GHz. The power loss of electromagnetic wave absorption data showed almost the same tendency as the results of complex permittivity. However, the complex permeability was not largely affected by the frequency, and the values were decreased with the addition of charcoal powder. Based on the results, it can be summarized that the addition of charcoal powder was very effective to improve the EM wave absorption in the frequency range of 10 MHz$\sim$1 GHz.
본 논문에서는 초고주파나 밀리미터파 대역에서 코프래너 도파로 구조로부터 S-파라메타를 이용하여 유효유전상수를 도출하는 간단한 방법을 제시하였다. 이 방법은 특성임피던스 Z/sub o/와 전송선 길이 ℓ로 주어진 전송선이 주파수가 변화함에 따라 나타나는 S/sub 11/ 값으로부터 βℓ =nπ 에서 극한적으로 바뀌는 것을 이용하여 유효유전상수 ε/sub eff/를 도출하는 기법이다. ε/sub r/=3.38의 Rogers 4003/sup TM/ 기판 위에서 실험적으로 얻어진 유효유전상수 값은 2.042로 나타났으며, 기존의 공식으로부터 얻어진 ε/sub eff/ 값은 -3.4%에서 8% 범위의 오차를 보여 주었다. 코프래너 도파로 구조의 유효유전상수 값이 간단한 측정 방법으로 뿐만 아니라 제작된 회로 구조 위에서 직접 측정될 수 있어, 복잡한 회로 구조를 지닌 다른 유전체 재질의 기판 위에서도 측정이 보다 정확하고 간단하게 이루어 질 수 있음을 보여 주었다.
본 논문에서는 박막 필름의 유전율 측정이 가능한 슬랏을 갖는 도파관형 공진기를 제안하였으며, 시료에 의한 공진 주파수 천이 현상으로부터 유전율을 측정한다. 이를 위하여 공진기 한 쪽에 얇은 슬랏을 두고, 그 위에 부착된 시료에 의해 공진기 내부 전자기장 분포가 섭동되어 공진 주파수 천이 현상이 발생될 수 있도록 하였다. 유전율에 따른 공진 주파수 천이량은 수치 해석을 통하여 계산하였으며, 이를 기반으로 2~3 GHz 대역에서 $65{\mu}m$ 두께의 박막 필름 유전율을 측정하였다. 측정 결과, 유전율은 평균 $3.3492{\pm}0.0605$(표준오차)를 보였으며, 유전체 공진기나 도파관 프로브 방법과 같은 다른 측정법들과 상호 비교를 통해 제안 방법의 유효성을 검증하였다.
Kim, Jae-Sik;Lee, Young-Hie;Lee, Byungje;Lee, Jong-Chul;Choi, Jin Joo;Kim, Jin Young
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제9권1호
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pp.273-279
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2014
Hexagonal Ba-ferrites are widely suggested as materials for small antennas. In this paper, the sintering behavior and magneto-electric properties of $Ba_3Co_{2-2x}Mn_{2x}Fe_{24}O_{41}$ ($0.1{\leq}x{\leq}0.5$) ceramics were investigated for small antenna application. All samples of $Ba_3Co_{2-2x}Mn_{2x}Fe_{24}O_{41}$ ceramics were prepared by the solid-state reaction method and sintered at $1250^{\circ}C$. From the XRD patterns of the sintered $Ba_3Co_{2-2x}Mn_{2x}Fe_{24}O_{41}$ceramics, the Z-type phases were found to be the main phases. The real part of permittivity and permeability of the $Ba_3Co_{2-2x}Mn_{2x}Fe_{24}O_{41}$ceramics decreased with frequency. On the other hand, loss tangents of permittivity and permeability tended to behave opposite to real part of permittivity and permeability. The real part of permeability was affected by Mn additions. The real part of permittivity, the loss tangent of permittivity and the real part of permeability, the loss tangent of permeability of $Ba_3Co_{0.2}Mn_{0.8}Fe_{24}O_{41}$ ceramics were 19.774, 0.176 and 15.183, 0.073, respectively, at 510 MHz. In order to investigate the effect of magneto-dielectric ceramics on antenna, PIFA (Planar Inverted F Antenna) was simulated with CST (Computer Simulation Technology). The operating frequency of antenna was decreased without considerable change of bandwidth by using the $Ba_3Co_{0.2}Mn_{0.8}Fe_{24}O_{41}$ ceramics as the carrier.
본 논문에서는 유전율 측정을 위한 구부러진 슬롯이 추가된 고감도 마이크로스트립 패치 센서 안테나의 설계 방법에 대하여 연구하였다. 유전율에 대한 감도를 향상시키기 위해 단일 링 CSRR 구조와 유사한 구부러진 슬롯이 패치의 한쪽 방사면에 추가되었다. 제안된 마이크로스트립 패치 센서 안테나의 감도를 기존의 직사각형 마이크로스트립 패치 센서 안테나와 얇은 직사각형 슬롯이 추가된 마이크로스트립 패치 센서 안테나와 비교하였다. 세 마이크로스트립 패치 센서 안테나는 피 시험 상판이 없는 상태에서 전송 계수가 2.5 GHz에서 공진하도록 0.76 mm 두께의 RF-35 기판 상에 설계하고 제작하였다. 피 시험 상판으로 비유전율이 2.17에서 10.2 범위에 있는 타코닉 기판 5종을 사용하여 실험한 결과, 입력 반사계수의 공진 주파수의 이동으로 측정된 제안된 마이크로스트립 센서 안테나의 감도는 기존의 직사각형 마이크로스트립 패치 센서 안테나와 비교할 때 4.1배에서 6.1배 증가하는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 퍼콜레이션 이론적 관점에 기초한 복소 유전율의 수치모델을 제시하고, 전기 전도성이 뛰어난 카본 블랙을 혼합한 유리섬유/에폭시 복합재료 적층판의 복소 유전율을 이용하여 이 깃을 검증하였다. 제시된 모델은 카본 블랙의 함유율이 퍼콜레이션 임계함유율 보다 높고, 주파수가 충분히 높아서 복합재료의 교류 전기전도도가 주파수에 비례하는 구간에서의 복소 유전율을 모사한다. 복합재료의 복소 유전율은 벡터회로망분석기와 7 mm 동축관을 이용하여 $0.5\;GHz\;{\sim}18\;GHz$ 대역에서 측정되었다. 제시된 모델은 퍼콜레이션 이론에서 유용하게 사용되는 축척(눈금잡이) 법칙의 함수형태와 실험을 통하여 구한 상수들로 구성되어 있으며, 복소 유전율을 주파수와 가본 블랙의 함유율의 함수로 나타내었다. 제시된 모델은 복소 유전율을 측정결과와의 비교를 통하여 검증되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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