Liquefied Natural Gas takes up six hundredths of the volume of natural gas, which makes storage and transportation much easier. To send out natural gas via a pipeline network across the nation, high pressure LNG pumps supply highly compressed LNG to high-pressure vaporization facilities. The Number of high Pressure LNG pumps determined the send out amount in LNG receiving terminal. So it is main equipment at LNG production process and should be maintained on best conditions. In this paper, to find out the cause of high beat vibration at cryogenic pumps, vibration and motor current analysis have been performed. And high beat vibration of cryogenic pumps could be reduced due to the modification of motor rotor.
본 논문에서 변형된 generalized Chebyshev 유리함수가 제시되었다. 이 함수를 이용한 회로망 합성으로 새로운 원형 저역 통과 필터의 소자값이 구해졌다. 이 제안된 필터는 기존의 generalized Chebyshev 필터와 마찬가지로 통과 대역에서 등리플을 갖지만 유한 주파수에서 오직 하나의 감쇠극을 갖는 기존의 필터와는 달리, 제안된 필터는 저지 대역에서 서로 다른 두 개의 감쇠극을 갖는다. 만약 고조파가 두 번째 감쇠극 주파수에 맞춰진다면, 고조파를 효과적으로 억제할 수 있다. 게다가, 두 번째 감쇠극의 위치는 임의로 조정될 수 있기 때문에 제안한 필터는 넓은 저지 대역 구현에 특히 유용하다.
감쇠극을 갖는 새로운 소형화된 마이크로스트립 듀플렉서를 제안한다. 2개의 3-극 대역통과 CT필터를 서로 비대칭적인 전송영점을 갖도록 설계 및 제작하였다. 제안된 3-극 대역통과 CT 필터는 결합구조를 변화시켜 감쇠극의 위치를 원하는 주파수 대역으로 옮길 수 있을 뿐만 아니라 필터의 저지대역 차단 특성을 향상시킬 수 있다. 교차 결합 대역통과 CT 필터를 이용한 듀플렉서의 측정결과 일반적인 필터를 이용한 경우보다 우수한 격리도와 차단 특성을 나타냈고, 시뮬레이션 결과와 거의 일치하였다.
본 논문에서는 차단 영역 도파로로 구현된 협소한 형태의 H-plane slot을 이용하여 다수의 감쇄극을 가지는 반파장 partial H-plane filter를 제안하였다. 협소한 형태의 H-plane slot은 대역 통과 필터의 어드미턴스 인버터 역할을 하는 동시에 특정 주파수에서 공진을 발생시킨다. 따라서 제안된 필터는 어떠한 부가적인 coupling이나 추가적인 구조의 변형 없이 저지 대역에서 감쇄극을 가지는 간단한 구조로 구현되고, 감쇄극 수는 인가되는 slot의 수만큼 발생된다. 제안된 필터는 일반적인 도파로의 1/4의 단면적을 가지는 partial H-plane waveguide로 설계되므로 소형화에 유리하다 저지 대역에서 각각 4개와 5개의 감쇄극을 갖는 3단과 4단 반파장 대역 통과 필터를 H-band에서 설계하여, 이론적 주파수 응답 특성이 실험적 응답 특성과 잘 일치함을 확인하였다.
Liquefied natural gas takes up six hundredths of the volume of natural gas, which makes storage and transportation much easier. To send out natural gas via a pipeline network across the nation, high-pressure LNG pumps supply highly compressed LNG to high-pressure vaporization facilities. The Number of high-pressure LNG pumps determined the send-out amount in LNG receiving terminal. So it is main equipment at LNG production process and should be maintained on best conditions. In this paper, to find out the cause of high beat vibration at cryogenic pumps, vibration and motor current signal analysis have been performed. High vibration of cryogenic pumps could be reduced due to the modification of motor rotor.
본 논문에서는 필터의 설계 및 구현이 용이하고 소형화가 가능한 새로운 구조의 고온초전도 마이크로스트립 형태의 의사 집중상수 소자 공진기를 제안하였다. 또한, 공진기들 사이의 비 인접 결합을 이용하여 notch를 갖는 필터특성의 7-극 대역통과 필터를 설계, 제작하였다. 7-극 notch를 갖는 필터는 두께 0.5mm, 유전율 23.5의 $LaAlO_{3}$ 기판상에 YBCO를 양면 증착하여 제작하였다. 측정결과, 절대 온도 20K에서 중심 주파수 1774MHz 차단대역(cut-off-band)에서 33㏈감쇠를 나타내었다.
본 논문에서 새로운 구조의 2단 대역통과 여파기 구조를 제시하였다. 제시된 구조는 마이크로스트립 헤어핀선로와 그 아래의 접지면에 슬롯선로를 구현한 형태이다. 각 공진기 선로가 유전체의 양면에 위치하여 여파기의 크기를 크게 줄일 수 있고 감쇄극을 통과대역 양쪽에 적절하게 위치시키어 저지대역 특성을 개선시킬 수 있다. 설계 및 제작된 여파기는 중심주파수(1.9 ㎓)에서 69 MHz치 대역폭을 나타내었다. 구현된 여파기는 일반적인 λ/4결합선로 여파기에 비해 33 %정도의 크기를 가지며, 통과대역밖의 양쪽에 감쇄극을 위치시키어 여파기의 차단특성을 개선하였다. 부가적으로 일반적인 결합선로 여파기의 경우 동일사양의 여파기 구현시 입출력 결합선로의 경우 0.1 mm의 간격이 필요하나, 제시된 구조는 0.3 mm로 세 배 더 넓은 간격으로 구현이 가능하여 소형, 협대역 여파기 구현에 적합한 구조이다.
본 논문에서는 급격한 감쇄율 특성을 갖는 독창적인 초광대역(UWB: Ultra Wideband) 스트립라인 대역 통과 여파기(BPF)를 소개한다. 초광대역의 특성은 기본적으로 "+"자 공진기와 주 전송 선로간의 용량성 결합으로부터 얻어진다. "+" 자 공진기는 ${\lambda}/2$의 전송 선로의 중심에 두 개의 스터브를 병렬 연결된 구조를 가진다. 하나는 ${\lambda}/8$ 단락 회로 스터브로 ${\lambda}/2$ 전송 선로의 상측에 연결되고, 다른 하나는 ${\lambda}/8$ 개방 회로 스터브로 ${\lambda}/2$ 전송 선로의 하측에 연결된다. 이 두 개의 스터브들은 통과 대역의 하단과 상단의 차단주파수에서 두 개의 감쇄극을 제공한다. "+" 자 공진기 상측에 위치하여 용량성 결합을 이루는 주 전송 선로는 입력과 출력 선로에 또 한 번의 ${\lambda}/4$ 길이의 용량성 결합을 하여 통과 대역 하부과 상부의 저지 대역에서 원하지 않는 신호를 억압하기 위해 구성하였다. 본 여파기는 미국에서 허가한 초광대역(3.1~10.6 GHz)의 대역에서 선택도가 우수한 대역 통과 특성을 얻기 위해 2.4 GHz와 11.1 GHz에서 81 dB/GHz와 86 dB/GHz의 기울기를 제공하는 두 개의 전송 영점(감쇄극)을 갖도록 설계되었다. 본 여파기는 유전상수 7.8을 갖는 저온 동시 소성 세라믹(LTCC) 그린테이프로 제작되었다. 측정 결과는 HFSS 해석 결과와 거의 일치하였다. 통과 대역에서 0.7 dB 이하의 삽입 손실과 14 dB 이상의 반사 손실이 측정되었다. 중심 주파수 군 위상 지연은 0.27 ns이고, 통과 대역에서 군 위상 지연의 변화량은 0.5 ns 이하이다. 본 여파기의 크기는 $6{\times}18{\times}0.6\;mm^3$이다.
스텝 임피던스 비를 조정한 스텝 perturbation을 가지는 주기적 스텝 임피던스 링 공진기를 이용하여 이중 모드 대역 통과 필터를 설계하였다. 주기적 스텝 임피던스 링 공진기는 특성 임피던스의 비를 변경함으로써 크기 감소와 2차 하모닉 억압 효과를 얻을 수 있다. 이중 모드의 발생을 위한 perturbation 또한 특성 임피던스의 비로 쉽게 조정하였으며, 그 영향에 따른 이중 모드 공진 주파수 및 감쇄 극 주파수의 변화를 분석하였다. 입출력 결합은 칩 커패시터를 사용하였으며, 결합 커패시턴스와 스텝 perturbation의 영향에 따른 중심 주파수의 변화 또한 고려되었다. 그 결과로부터 $14{\times}14mm^2$ 크기 내에서 서로 다른 감쇄 극과 대역폭을 가지는 두 종류의 2 GHz 이중 모드 대역 통과 필터들을 제작하였다 제안된 대역 통과 필터들의 측정 결과는 계산된 예상과 매우 유사함을 보였으며 각각 2.52, 0.52 dB의 삽입 손실과 4.03, 15.02 %의 3 dB 대역폭을 가진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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