본 연구에서는 파장보다 작은 구조물로 이루어진 음향메타물질을 이용하여 소형화된 헬름홀츠 공진기의 반향음 감소 성능예측 연구를 진행하였다. 본 논문에서 제안된 헬름홀츠 공진기는 수중 환경과 임피던스 차이가 큰 공기구조물로 형성하였다. 다중물리 유한요소 시뮬레이션 패키지를 이용하여 수중 음향학적 분석을 진행한 결과 수중 반향음의 감소가 예상되었고 헬름홀츠 공진기 입구의 공간 압축(space coiling) 정도와 내부 체적의 폭에 따라 주파수 특성을 제어할 수 있었다. 기본적인 헬름홀츠 공진기는 약 10,000 Hz 이상에서 최대 7 dB의 반향음 감소 효과를 보였으나 공간 압축 메타물질을 이용한 초소형 헬름홀츠 공진기는 약 5,000 Hz 이상에서 최대 14 dB의 반향음 감소가 나타났다. 추가적으로 헬름홀츠 공진기의 내부 체적을 제어하여 주파수 특성이 변화하는 것을 확인하고 공간압축 비율이 서로 다른 공진기를 조합함으로써 광대역 반향음 감소 효과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 수중 환경에서 공기구조물을 이용한 소형화된 헬름홀츠 공진기의 성능을 연구하였으며 반향음 감소 효과는 효과적인 스텔스 기술을 구현할 수 있을 것으로 기대된다.
본 논문은 LLC 공진 컨버터에 적합한 자동화 권선 변압기 설계에 대한 포괄적인 방법에 대해서 나타낸다. 기존의 LLC 공진 변압기는 하나의 보빈에 모든 권선이 감겨져 있기 때문에 자동화 권선 구현이 어렵다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 절연 테이프와 배리어 테이프가 없이 다중 보빈으로 자동 권선이 가능한 LLC 공진 변압기를 제안하였으며 제안한 LLC 공진 변압기의 설계 절차에 대해서도 나타내었다. Maxwell 3D 시뮬레이션 툴을 이용하여 제안한 LLC 공진 변압기의 해석 및 모델링을 상세하게 기술되었으며 또한 3D 모델링에 의해 제작된 제안한 LLC 공진 변압기를 이용하여 프로타입 150W LLC 공진 컨버터를 실험을 통해 확인하였다.
본 연구에서는 중간평면의 비선형 신장을 고려한 원판의 강제진동을 해석하기 위해 Fig.1과 같은 경계조건 즉 꺽쇠로 고정된(clamped) 경우를 생각한다.이 경우 에 고유진동수 사이엔 .omega.$_{1}$+2.omega.$_{2}$=.omega.$_{3}$의 관계가 존재하는데 이 관계가 내부공진 조건이 됨이 입증된다. 원판에 작용하는 가진력으로는 조화가진을 가정하 고 가진진동수가 2.omega.$_{1}$+.omega.$_{2}$에 가까운 경우 즉 조합공진(combination reso- nance)일 때를 고려한다.
본 논문에서는 스마트 안경에서 사용가능한 2.4 GHz 무선 근거리 통신망(WLAN) 대역용 소형 다중 입력 다중 출력(MIMO) 안테나 설계 및 구현에 대한 제안을 하였다. MIMO 안테나 시스템을 소형화하기 위해서, 안테나의 그라운드면을 방사체로서 사용하였으며, T 자형의 접지면을 제안하고 있다. 광대역 격리를 특성을 확보하기 위해, 이중 공진이 그라운드 모드에서 형성되도록 한다. 하나의 공진은 T 자형 접지에 의해 생성되고, 두 번째 공진은 두 개의 급전선 사이에 슬롯과 커패시터를 추가하여 만들어진다. 구현된 안테나의 측정 결과, 반사 계수 특성은 -5.1 dB보다 작지만, 얻는 격리 특성은 -20 dB 미만이다. 다이버시티 성능은 측정된 2차원 방사 패턴을 사용하여 평가하였고, 목표 대역(2.4~2.5 GHz)에서 측정된 ECC(envelope correlation coefficients) 값은 0.1 미만이다.
본 논문에서는 단상 전압 소스 인버터 (VSIs)의 강인한 출력 전압 제어를 위한 디지털 제어기 구현과 총 고조파 왜곡(T.H.D.v) 분석을 포함한 시뮬레이션 및 실험 결과를 제시한다. 일반적으로 VSI는 내부 루프의 전류 제어기에 비례 적분(PI) 제어기를 사용하고 외부 루프의 전압 제어기에 비례 공진 (PR) 제어기가 사용된다. 그러나, 비선형 부하에서 여전히 3차, 5차 및 7차와 같은 고차 고조파 왜곡이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 고조파 왜곡을 억제하기 위해 홀수 고조파 주파수에 대한 공진 제어기를 포함한 비례 다중 공진 (PMR) 제어기를 제안한다. VSI 플랜트용 컨트롤러의 주파수 응답을 분석하고 PMR 컨트롤러를 설계합니다. 시뮬레이션을 통해 PI와 PMR을 전압 제어기로 사용할 때 출력 전압의 총 고조파 왜곡 특성을 비교 검증합니다. 선형 및 비선형 하중 조건이 모두 고려되었습니다. 마지막으로 PMR 제어기를 3kW급 VSIs 프로토 타입에 적용하여 그 유효성을 입증하였다.
삼각형 마이크로스트립 패치를 기본으로 프랙털 확장시킨 삼각형 프랙털 안테나(Triangular Fractal Antenna)를 제안한다. TFA의 기본모드와 고차모드에 대한 공진주파수를 스케일링 인자 (scaling factor)를 변화시켜 조절한다. 스케일링 인자의 변화에 따라 공진주파수가 확산 혹은 집중되는 현상을 보인다. 각 프랙털 패치(fractal patch)에서 공진되는 주파수들은 대수 주기적으로 나타난다 이 논문에서 제안된 삼각형 프랙털 안테나는 다중대역 특성을 갖는 시스템에 적용 가능하다.
본 논문에서는 진공 차단기의 투입 시 발생하는 고주파 재발호 진동현상을 모의하여 계통의 전압-주파수 특성을 분석한다. 우선 시간영역에서 차단기 투입에 따른 개폐 서지 현상을 모의하여 다중 재발호에 의한 진행파의 주파수 특성을 검토한다. 모의 결과를 통해 추정된 고주파 회로저항과 기존 전원, 고압케이블, 변압기로 구성된 고주파 재발호 진동해석용 등가 회로를 구현하고 주파수 스캔 기능을 이용하여 인가되는 전압의 주파수 변화에 따른 계통의 임피던스 크기변화를 확인한다. 끝으로, 시간 영역 및 주파수 영역에서 도출된 계통의 공진 주파수와 철도차량용 주 변압기의 공진주파수를 비교하여 내부 공진 여부에 따른 권선간 전압 확대 가능성을 논하고자 한다.
본 논문에서는 다양한 초고주파 시스템에서 SIR의 다양한 응용을 위해 반파장 공진기로 등가되는 다단 SIR의 입력 임피던스를 통해 각 단의 전기적 길이 및 고차 하모닉 주파수를 계산하였다. 다단 SIR의 크기 감소율은 단수의 증가에 따라 다소 감소하고 임피던스 비에 의해 지배적으로 영향을 받으며, 하모닉 특성은 단수에 따른 변화가 미미하며 임피던스 비가 작아질수록 기본 공진주파수에서 멀어지게 된다. 또한, 다단 SIR의 등가 임피던스는 가장 낮은 특성 임피던스와 가장 높은 특성 임피던스의 기하평균 값을 가지며 Q 값은 반파장 공진기와 유사한 특성을 보였다.
본 논문에서는 EMI 주파수 대역에서 트랜스포머의 권선 임피던스 특성을 예측하는데 사용할 수 있는 트랜스포머 권선의 다중 공진 회로 모델을 제시하도록 한다. 제시되는 모델은 측정과 간단한 몇가지 계산을 통하여 바로 얻어질 수 있다. 플라이백 컨버터에 사용된 트랜스포머를 예로 하여 제시된 모델을 검증한다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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