• The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
• /
• v.6 no.1 s.12
• /
• pp.38-46
• /
• 2007

In this paper an X-band low phase noise HBT oscillator using a planar type MMIC resonator is designed. The chip area of the proposed resonator shows a quarter of the conventional hair-pin resonator using distributed transmission lines. The measurement results show oscillation frequency of 8.295 GHz, the power output of 4.8 dBm, and phase noise characteristic of -106.8 dBc/Hz and -121.7 dBc/Hz at 100 kHz and 1 MHz offset frequencies respectively.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2010.07a
• /
• pp.568-569
• /
• 2010

본 논문은 개선된 DFT인 Goertzel 알고리즘을 이용한 3병렬 대용량 풍력 발전시스템의 LCL 필터 공진 보상을 제안한다. 최근에는 수동소자에 의한 손실이 없고, 추가적인 센서가 필요 없는 능동 댐핑 기법이 활발히 연구되어 지고 있다. 개선된 이산푸리에 변환인 Goertzel 알고리즘을 적용한 공진 보상 기법은 제어입력에 공진 성분이 제거된 전류 지령 값으로 제어하기 때문에 공진 저감 성능이 우수하다. 본 논문은 10kW급 대용량 풍력발전 모의 시뮬레이션을 통하여 제안하는 알고리즘의 성능과 유용성을 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2018.07a
• /
• pp.90-92
• /
• 2018

본 논문은 FCEV (Fuel Cell Electric Vehicles)용 고전압 직류변환 장치 (High Voltage DC/DC Converter; HDC)의 고전력밀도 달성을 위한 공진 네트워크 최적 설계 방안을 제시한다. 기 선정된 부분 공진형 회로의 스위칭 주파수에 따른 소자별 손실 분포를 고려하여 최적의 공진 네트워크 설계를 제안한다. 제안하는 설계 방안의 타당성은 이론적 분석 및 실험을 통해 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2013.07a
• /
• pp.333-334
• /
• 2013

본 논문은 비자성체 유도가열을 위한 Half-Bridge 공진형 컨버터의 고조파 운전방법을 분석한다. 비자성체 용기를 유도가열하기 위해서는 자성체 용기보다 높은 주파수의 공진전류를 필요로 하며, 반도체 소자의 선정 및 손실에 어려움을 야기한다. 이 문제를 극복하기 위하여 스위칭 주파수보다 높은 공진 전류를 운용하는 고조파 운전방법을 적용하고, 분석한다.

• 전기의세계
• /
• v.45 no.7
• /
• pp.39-44
• /
• 1996

전력변환 시스템의 고성능화를 위해서는 스윗칭 주파수를 고주파수로 하는 것이 필요하다. 그러나 PWM방식에서는 반도체 소자를 강제적으로 스윗칭시키기 때문에 고주파 스윗칭을 행하면 EMI, EMC 문제를 무시할 수 없게 되고 스윗칭 손실은 스윗칭 주파수와 함께 증가한다. 이 문제를 해결하기 위해 1986년에 미국 위스콘신대학에서 당초 인공위성 등에 탑재하는 직류전원으로서 직류/직류 컨버터의 공진 스위치였던 회로구성을 3상 직류링크 전압형 인버터에 전개하여 소프트 스윗칭이 가능하게 되는 교류전원용의 전압형 인버터를 발표하였다. 또한 그 당시에 또 다른 공진형 회로구성인 교류링크 인버터도 발표되었다[3-5]. 이러한 배경으로 이하에서는 PWM 전력변환기의 소개를 시작으로 고주파수화의 필요성 및 그로 인해 파생되는 문제점을 고찰하고, 공진형 전력변환 시스템의 필요성에 대하여 논한 뒤 각종의 공진형 변환기에 대하여 간략하게 설명하고자 한다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.4 no.4
• /
• pp.895-899
• /
• 2000

A method of measuring Q of a two port cavity by scattering parameters is proposed. The scattering parameters of a two port cavity resonator are derived by a lumped equivalent circuit model as a function of cavity parameters, including the cavity Q. These can be also obtained by direct measurement with a modern network analyzer, The results show good agreement with those from other well-known methods. This two port measurement can provide additional information such as the coupled power ratio, which is one of the important parameters for the beam accelerating cavities.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.187-188
• /
• 2015

본 논문에서는 펄스전원장치에 고전압을 공급하기 위한 DC 전원장치의 개발에 관해 다룬다. 제작된 DC 전원장치는 공진형 컨버터에 배전압 정류기를 채택하여 높은 전압이득과 전력 밀도를 가진다. 특히, 정류다이오드의 전압 균등화를 위해 사용하는 커패시터를 병렬공진 커패시터로 활용함으로써, 사용되는 소자의 수를 최소화하며 높은 신뢰성을 얻을 수 있다. 또한, 두개의 공진주파수로 인해 공진전류가 사각파 형태가 되어 낮은 도통손실을 가진다. 제안된 회로를 이론적으로 분석하고, 그 타당성을 실험으로 검증한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.476-476
• /
• 2014

서론: 저 전력 소모를 필요로 하는 무선 센서 네트워크 관련 기술의 급격한 발달과 함께 자체 전력 수급을 위한 진동 에너지 수확 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 다양한 구조와 소재를 압전 외팔보에 적용하여 제안하고 있다. 그 중에서도 진동 기반의 에너지 수확 소자는 주변 환경에서 쉽게 진동을 얻을 수 있고, 높은 에너지 밀도와 제작 방법이 간단하다는 장점을 가지고 있어 많은 분야에 응용 및 적용 가능하다. 기존 연구에서는 2차원적으로 진동 에너지 수확을 위한 휜 구조의 압전 외팔보를 제안 하였다. 휜 구조를 갖는 압전 외팔보는 각각의 짧은 두 개의 평평한 외팔보가 일렬로 연결된 것으로 볼 수 있다. 하나의 짧고 평평한 외팔보는 진동이 가해지면 접선 방향으로 응력이 생겨 최대 휨 모멘텀을 갖게 된다. 그러므로 휜 구조를 갖는 외팔보는 진동이 인가됨에 따라 길이 방향과 수직 방향으로 진동한다. 하지만, 이 구조는 수평 방향으로 가해지는 진동에 대한 에너지를 수확하기에는 한계점을 가진다. 즉, 3축 방향에서 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확하기는 어렵다. 본 연구에서는 3축 방향에서 에너지를 효율적으로 수확할 수 있도록 헤어-셀 구조의 압전 외팔보 에너지 수확소자를 제안한다. 제안된 소자는 길이 방향과 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향으로도 진동하여 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있다. 구성 및 공정: 제안하는 소자는 3축 방향에서 임의의 진동을 수확하기 위해서 길이를 길게 늘이고 길이 방향을 따라 휘어지는 구조의 헤어-셀 구조로 제작하였다. 외팔보의 구조는 외팔보의 폭 대비 길이의 비가 충분히 클 때, 추가적인 자유도를 얻을 수 있다. 그러므로 헤어-셀 구조의 에너지 수확 소자는 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향을 통해서 3차원적으로 임의의 주변 진동 에너지를 수확하여 전기적인 에너지로 생성시킬 수 있다. 제작된 소자는 높은 종횡비를 갖는 무게 추($500{\times}15{\times}22{\mu}m3$)와 길이 방향으로 길게 휜 압전 외팔보($1000{\times}15{\times}1.7{\mu}m3$)로 구성되어있다. 공정 과정은 다음과 같다. 먼저, 실리콘 웨이퍼 위에 탄성층을 형성하기 위해 LPCVD SiNx를 $0.8{\mu}m$와 LTO $0.2{\mu}m$를 증착 후, 각각 $0.03{\mu}m$과 $0.12{\mu}m$의 두께를 갖는 Ti와 Pt을 하부 전극으로 스퍼터링한다. 그리고 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 박막을 $0.35{\mu}m$ 두께로 졸겔법을 이용하여 증착하고 상부 Pt층을 두께 $0.1{\mu}m$로 순차적으로 스퍼터링하여 형성한다. 상/하부 전극은 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용해 건식 식각으로 패턴을 형성한다. PZT 층과 무게 추 사이의 보호막을 씌우기 위해 $0.2{\mu}m$의 Si3N4 박막이 PECVD 공정법으로 증착되고, RIE로 패턴을 형성된다. Ti/Au ($0.03/0.35{\mu}m$)이 E-beam으로 증착되고 lift-off를 통해서 패턴을 형성함으로써 전극 본딩을 위한 패드를 만든다. 초반에 형성한 실리콘 웨이퍼 위의 SiNx/LTO 층은 RIE로 외팔보 구조를 형성한다. 이후에 진행될 도금 공정을 위해서 희생층으로는 감광액이 사용되고, 씨드층으로는 Ti/Cu ($0.03/0.15{\mu}m$) 박막이 스퍼터링 된다. 도금 형성층을 위해 감광액을 패턴화하고, Ni0.8Fe0.2 ($22{\mu}m$)층으로 도금함으로써 외팔보 끝에 무게 추를 만든다. 마지막으로, 압전 외팔보 소자는 XeF2 식각법을 통해 제작된다. 제작된 소자는 소자의 여러 층 사이의 고유한 응력 차에 의해 휨 변형이 생긴다. 실험 방법 및 측정 결과: 제작된 소자의 성능을 확인하기 위하여 일정한 가속도 50 m/s2로 3축 방향에 따라 입력 주파수를 변화시키면서 출력 전압을 측정하였다. 먼저, 소자의 기본적인 공진 주파수를 얻기 위하여 수직 방향으로 진동을 인가하여 주파수를 변화시켰다. 그 때에 공진 주파수는 116 Hz를 가지며, 최대 출력 전압은 15 mV로 측정되었다. 3축 방향에서 진동 에너지 수확이 가능하다는 것을 확인하기 위하여 제작된 소자를 길이 방향과 수평 방향으로 가진기에 장착한 후, 기본 공진 주파수에서의 출력 전압을 측정하였다. 진동이 길이방향으로 가해졌을 때에는 33 mV, 수평방향으로 진동이 인가되는 경우에는 10 mV의 최대 출력 전압을 갖는다. 제안하는 소자가 수 mV의 적은 전압은 출력해내더라도 소자는 진동이 인가되는 각도에 영향 받지 않고, 3축 방향에서 진동 에너지를 수확하여 전기에너지로 얻을 수 있다. 결론: 제안된 소자는 3축 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있는 에너지 수확 소자를 제안하였다. 외팔보의 구조를 헤어-셀 구조로 길고 휘어지게 제작함으로써 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향에서 출력 전압을 얻을 수 있다. 미소 전력원으로 실용적인 사용을 위해서 무게추가 더 무거워지고, PZT 박막이 더 두꺼워진다면 소자의 성능이 향상되어 높은 출력 전압을 얻을 수 있을 것이라 기대한다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
• /
• v.23 no.3
• /
• pp.343-354
• /
• 2012

In this paper, various spiral zeroth-order resonators are proposed for wireless power transmission. Since a zerothorder resonance(ZOR) mode of meta-material transmission lines has the characteristic of an infinite wavelength, its frequency is independent of physical length. Also, to obtain high transmission efficiencies high-Q resonators and strong coupling coefficient between coupled resonators are required. Therefore, the resonators consist of spiral inductor and lumped capacitor to use the ZOR mode and they are optimized via parametric study and circuit analysis for a high-Q resonator design. The optimized resonators are simulated and compared with a conventional spiral resonator and one of them was fabricated and measured. The fabricated one has a dimension of $20cm{\times}20cm{\times}8cm$($0.009{\lambda}_0{\times}0.009_{\lambda}_0{\times}0.004{\lambda}_0$) and the transmission efficiency of 80 % is measured at 13.56 MHz at transmitted distance of 40 cm.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2003.02a
• /
• pp.188-189
• /
• 2003

어떤 특정한 주파수 범위 내에서 전자기파의 진행을 차단하는 광자 크리스탈은 광 집적회로에서 빛의 진행을 제어할 수 있는 잠재적인 능력을 가지고 있다. 따라서 최근 몇 년 동안 광자 크리스탈의 특성을 이용한 광 스위치, 광 집적회로, 광섬유, 광 분배기, 공진 캐비티, 도파로 등에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 광자 크리스탈의 두개의 선 디펙트로 구성된 도파로 사이의 공진 터널링 현상인 채널 드롭 구조를 이용하여, 새로운 1$\times$4 Demultiplexer의 구조를 제안하고 그 구현 가능성을 고찰하였다. (중략)