본 논문에서는 근거리에서 심박동, 호흡, 맥박 등 인체 신호를 효율적으로 검출할 수 있는 소출력 안테나 특성에 대하여 분석하였다. 이러한 환경에서 안테나는 펄스 신호를 사용하므로 광대역에서 임피던스가 주파수에 안정적인 특성이 요구된다. 이러한 요구 특성은 이득과 trade-off 관계가 있으나 본 논문에서는 근거리에서 사용하므로 방향성 및 이득을 높이기 위한 어레이 형태는 고려하지 않았다. 일반적으로 이러한 요구 사항을 만족하는 안테나는 주파수 독립(Frequency Independent) 안테나로 분류된다. 스파이럴(spiral), 시뉴어스(sinuous), 대수 주기(log-periodic) 안테나 등이 해당되며 소형으로 구현될 수 있다. 본 논문에서는 중심 주파수가 5 GHz인 UWB 펄스 트랜시버에 원형 패치 안테나와 시뉴어스 안테나를 접속하고 시험한 결과를 분석해서 기술하였다.
본 연구는 스틸 파이프 생산의 과거 이력을 분석하여 주요 특성별 높은 수율을 갖는 제품을 선별하고 각 공정별 최소 불량률을 가진 제품 모델을 구현함으로써 제품 생산의 효율성을 제고하기 위한 목적으로 수행되었다. 이를 위해 본 논문에서는 주문을 통해 생산되는 각종 스틸 파이프 제품들의 특성을 비교 및 분석하여 어떠한 특성을 가지는 제품들이 가장 높은 수율을 창출해내고 적은 불량을 발생시키는지 의사결정트리 데이터마이닝 기법을 적용하여 분석하였다. 실험 결과로부터 중소구경이 많은 ERW 스틸 파이프는 기호에 의해, 그 외 주로 대구경 범위인 롤벤더, 스파이럴 스틸 파이프 경우에는 외경 범위에 따라 수율과 불량률이 분류되고 있다는 사실을 확인하였다. 본 연구는 주요 특성별 수율과 불량률이 어떠한 형태를 나타내는지 수치적으로 분류 및 구체화하여 그 영향정도를 구분하였다.
본 논문에서는 자기 공명 방식의 무선 전력 전송 시스템을 위한 고출력 가변 공진기를 제안하였다. 공진 코일에는 스파이럴 구조를 사용하였으며, 공진 코일의 양 끝단에 고출력용 가변 트리머 커패시터를 연결하여 주파수 가변이 용이하도록 설계하였다. 3D 시뮬레이션 툴과 등가 회로 모델링 기법을 이용하여 커패시터 용량 변화에 따른 공진 주파수 변화와 전달특성을 예측하였다. 무선 전력 전송 시제품을 제작하여 측정한 결과, 송/수신 코일이 160 mm의 거리로 이격되어 있을 때, 3.0~4.5 MHz 범위의 공진 주파수 가변이 용이하였으며, 50%이상의 전송 효율을 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 ZnO계 투명전극 소재를 이용하여 RFID 태그 안테나에 적용 가능성 여부를 확인하였다. Si 기판위에 RF 스퍼터링 공정에 의해 Ga-doped ZnO 투명 마이크로스트립 스파이혈 안테나를 $2{\mu}m$를 증착하여 구현하고 그 전기적 특성을 측정하였다. HFSS 전자계 시뮬레이터를 사용하여 13.56MHz HF 주파수 대역에서 태그 안테나로서의 가능성을 검증한 후 Ga-doped ZnO 타겟을 사용한 RF 스퍼터링 공정에 의하여 스파이럴 안테나 패턴을 구현하였다. 마이크로스트립 선폭 및 선 간격을 $50\sim200{\mu}m$때 영역에서 조절하면서 안테나 패턴을 설계하였다. S 파라메터, 자기공진주파수 및 Q값을 시뮬레이션으로부터 도출하였다. Al $2{\mu}m$ 증착한 시편에 비하여 약 -10dB 정도의 이득저하가 발생하였으나 리더-태그를 밀착시킨 조건에서 1.7V (13.56MHz) 전압검출이 가능하였다.
This paper describes aerodynamic characteristics of an Archimedes spiral wind turbine with various angles of attack. The range of angles was controlled from $-30^{\circ}$ (clockwise) to $+30^{\circ}$ (clockwise). The rotating speed of wind turbine at the same angle of attack in both directions was different. The reason why the-maximum rotational speed was observed at $15^{\circ}$ in clockwise direction can be explained based on angular momentum conservation. Quantitative flow visualization around Archimedes wind turbine blade was carried out between $-15^{\circ}$ (clockwise) and $+15^{\circ}$ (counter clockwise) using high resolution PIV method. The relationship between drag force and rotating speeds was discussed. From these results, optimum design on yawing system of Archimedes spiral wind turbine may provide high efficiency on small wind power system.
본 논문에서는 진폭-위상 복합비교 방향탐지 방식과 상관형 위상비교 방향탐지 방식의 방향탐지 정확도에 대해서 기술하였다. 복합비교 방식은 지향성 빔 특성을 갖는 스파이럴 안테나를 사용하고 상관형 방식은 블레이드 안테나를 사용하여 방위각 $360^{\circ}$를 동시에 탐지할 수 있는 균일원형배열(UCA: uniform circular array) 구조로 안테나를 배치하고 방위각의 방향탐지 정확도를 분석하였다. 3개의 안테나를 배치하는 경우 신호잡음비(SNR)가 20dB이고 파장에 대한 안테나 사이의 거리($D/{\lambda}$)가 0.5인 경우 복합비교 방식은 방향탐지 정확도가 $4.0^{\circ}$, 상관형 위상비교 방식은 방향탐지 정확도가 $1.8^{\circ}$로 나타나서 상관형 위상비교 방식이 정확도가 높은 것을 확인하였다.
본 논문에서는 6.78 MHz 자기공진방식 무선전력전송 송수신 코일을 최적화하고 이에 따른 시뮬레이션 및 측정 결과를 제시하였다. 전송 효율은 시스템 형태 및 코일 크기 등 다양한 요인에 따라 영향을 받게 되므로 자기 공진형 무선전력전송의 실용화에 있어 코일 구조를 각각 송신용 헬리컬 공진코일과 수신용 평판형 스파이럴 공진코일을 구성하여 부피의 문제점을 최소화하고 원통형 형태의 무선충전형태에 맞게 코일의 크기, 공진기 내의 코일과 코일 간의 거리 등을 결정하였으며, 전자계 시뮬레이션을 통해 이를 확인하였다. 860mm 지름 상판과 600mm 떨어진 기둥의 원통형 구조에 대하여 적용 가능한 무선전력전송 코일을 설계하여 특성을 시뮬레이션하고, 제작하여 특성을 측정하였다. 시뮬레이션 특성은 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.53 dB, 효율 88 %, 측정 결과는 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.71 dB 로 효율 85 %를 나타내었다.
본 논문에서는 새로운 헤어핀 공진기를 제안하고 이를 X 밴드 발진기에 응용하는 연구에 관한 것이다. 새로이 제안된 헤어핀 공진기는 스파이럴 구조를 이용하여 coupling을 강화시키는 구조이다. 기존의 헤어핀 공진기와 새로이 제안된 공진기를 마이크로스트립 선로 상에서 제작하여 특성을 비교하였다. 공진 주파수 9.2 GHz에서 제안된 공진기는 더 높은 loaded quality factor를 보여주었고, 면적 또한 약 50 % 정도 줄어들었음을 확인하였다. 새롭게 제안된 헤어핀 공진기를 이용한 발진기의 측정 결과, 출력 전력은 10.87 dBm이고, 기준 주파수 대비 2차 고조파 성분 억압은 41.99 dBc이며, 100 kHz 오프셋에서 위상 잡음은 -101.49 dBc/Hz의 특성을 얻었다. 이는 기존의 헤어핀 공진기를 이용한 발진기보다 6.17 dB 정도 개선된 위상 잡음 특성에 해당한다.
본 논문에서는 고품질 적층형 수동 소자의 모델링 및 설계에 관하여 연구하였고, 설계된 수동 소자를 이용하여 안테나 스위치 모듈 내에 포함된 이중 대역 GSM/DCS 대역 분리용 적층형 다이플렉서를 설계$.$제작하여 그 특성을 고찰하였다. 적층형 수동 소자는 시스템의 소형화를 위해 인덕터는 정방형 스파이럴 구조로, 캐패시터는 입체적인 인터디지털 형태인 VIC 구조로 설계하였다. GSM 저역 통과 필터는 0.55 dB 이하의 삽입 손실과 12dB 이상의 반사 손실을 나타내며, 통과 대역 위쪽 저지 대역인 1800 MHz 부근에 감쇠극이 존재하도록 설계함으로써 DCS 통과 대역에서 26 dB 이상의 저지 특성을 나타내었다. DCS 고역 통과 필터는 0.82 dB 이하의 삽입 손실과 11 dB 이상의 반사손실을 가지며, 통과 대역 아래 쪽 저지 대역인 930 MHz 부근에 감쇠극이 존재하도록 설계함으로써 GSM 통과 대역에서 38 dB 이상의 저지 특성을 나타내었다.
본 논문에서는 SoP-L(System on Package-Laminates) 기술을 이용하여 이종의 유전율을 가진 유기물 적층 기반의 수동소자를 이용한 GSM/DCS 대역 분리용 diplexer를 설계, 제작하였고 그 특성을 고찰하였다. SoP-L 기술은 LTCC기술과 같은 타 SoP 기술과 비교해서 이종의 물질을 접합하는데 용이하고 공정비용이 저렴하다. 이러한 장점을 이용하여 캐때시터는 유전율 40의 고유전율 재료를 사이에 두고 구성하였고, 인덕터 부문에는 유전율 4률 적용, 정방혈 스파이럴 구조로 두 개 층으로 구성하여 소형화를 이룰 수 있었다. 제작 시에 구리와 유기물을 적층, patterning 하였고, 수직 via hole 을 형성하고 구리의 무전해, 전해 도금 과정을 거쳐 각 소자를 연결하였다. 이러한 과정을 거쳐 제작된 diplexer의 GSM 저역 통과 필터는 0.52 dB이하의 삽입손실과 20 dB 이상의 반사손실을 가지고 DCS 통과 대역 부근에 notch 가 존재하도록 설계함으로써 DCS 통과 대역에서 17 dB 이상의 저지특성을 나타내었다. DCS 고역 통과 필터는 1.2 dB 이하의 삽입손실과 16 dB 이상의 반사손실을 가지며 GSM 통과 대역 부근에 notch를 가지도록 설계하여 GSM 통과대역에서 32 dB 이상의 저지특성을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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