전력계통의 운영에 있어서 예컨데 손실전력의 감소라든가 안정한 운전의 검토 또는 전력계통의 계획시에 있어서 경제적인 송전선 및 변전소의 건설지점개정, 송전망구성방법, 고장시의 대책등을 결정하는데 있어서는 이에 관한 각종 계산을 할 필요가 생기게 된다. 그러나 복잡한 전력계통에 있어서 이들 문제를 사람이 직접 계산 해결한다는 것은 용이한 일이 아니며 필요로하는 많은 시일과 노력 및 이에 대한 그 결과의 부적확등으로 모든 문제를 다 계산하여 해결한다는 것은 바랄 수 없었다. 이와같은 전력계통의 계산을 단시간에 또한 정확하게 가능하도록 한 것이 교류계산반이다. 교류계산반은 다수의 막정발전기, 가변저항, 가변 Inductance, 가변 capacitance, 변압기등의 전위를 비치하고 이들 전위를 연결하여 실제전력계통과 같은 모위회로를 만들고 각부의 전압, 전류, 전력, 위상각등의 제량을 측정함으로써 실계통의 제특성을 신속히 파악 분석하게 한 것으로서 계산기의 분류중에서는 Analogue형의 직접형에 속하며 특히 이 교류계산반은 직접상이형인 계산장치이다.
본 논문은 무인기(UAV) 기반 공중 네트워크 시스템을 위한 polyphase In-phase/Quadrature-phase(I/Q) 네트워크 기반 빔-포밍 수신부를 제안한다. 제안하는 polyphase I/Q 네트워크는 낮은 Q-factor와 높은 임피던스를 갖기 때문에 작은 손실로 벡터 변조기를 구동할 수 있다. 벡터 변조기는 가변 이득 증폭기(VGA)로 구성되며, In-phase 및 Quadrature-phase 위상 신호의 진폭 제어 및 벡터 합을 통해 위상을 가변한다. 제안하는 빔-포밍 수신부는 TSMC $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 통해 구현하였다. 프로토타입은 5-6GHz 주파수 대역(-40dB 입력)에서 검증하였다. 6bit 벡터 변조기 제어를 통해 $5.6^{\circ}$ LSB (least significant bit)로 $360^{\circ}$ 위상 가변이 가능하다. 위상 오차는 평균 $1.6^{\circ}$이며, 진폭 오차는 평균 0.3dB이다.
There have been several control schemes for the single input systems with unmeasurable state variables using variable structure control(VSC) theory. In the previous VSC, the systems must be represented in phase canonical form and the complete measurements for each state variable must be assumed. In order to eliminate these restrictions several VSC methods were proposed. And especially for the systems in phase canonical form with unmeasurable state variables, the reduced order switching function algorithm was proposed. But this method has many drawbacks and can not be used in the case of general form (not phase canonical form) dynamic system. Therefore this paper propose new construction method of switching fuction for the systems in phase canonical form, which reduce the restriction of reduced order switching function algorithm. And this algorithm can be realized for any state representation and adopted in the systems where not all states are available for switching function synthesis or control.
본 논문에서는 추출격자 분포 브래그 반사기 (SGDBR: Sampled Grating Distributed Bragg Reflector) 가 집적된 추출격자 분포 궤환 (SGDFB : Sampled Grating Distributed Feedback) 레이저 다이오드의 파장가변 특성을 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. SGDFB 영역에 있는 위상제어 영역의 길이는 출력 광 파워와 파장가변 범위에 많은 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 소자의 길이와 단면에서의 반사계수 및 단면의 위치에 의해 전체적인 파장가변 범위가 많은 영향을 받음을 확인하였다.
본 논문에서는 부성저항 특성을 갖는 발진기 이론을 적용하여 직렬 궤환형 유전체 공진 발진기를 구성하고 바랙터 다이오드를 삽입하여 전압 제어 유전체 공진 발진기를 제작한 후, 샘플링 위상 비교기와 루프 필터를 결합한 PLL 방식을 도입하여 고안정 주파수 발생기인 위상고정 유전체 공진형 발진기를 설계 및 제작하였다. 설계 제작한 PLDRO는 주파수 12.05 GHz에서 13.54 dBm의 출력 전력을 얻었으며, 이때의 주파수 가변 동조 범위는 중심 주파수에서 약 ${\pm}7.6 MHz$ 이며, 전력 평탄도는 0.2 dBm으로서 매우 우수한 선형 특성 결과를 얻었다. 또한 데이터 전송시 오율특성에 상당한 영향을 미치는 위상 잡음은 반송파로부터 100 kHz 떨어진 offset 지점에서 -114.5 dBc/Hz을 얻었다. 고조파 억압 특성은 2 차 고조파에서 -41.49 dBc 이하의 특성을 나타내었다. 이러한 특성은 위상고정을 하기 전의 전압 제어 발진기보다 더욱 향상된 특성을 보였으며, 종전의 PLDRO보다 위상 잡음과 전력 평탄도면을 개선시킬 수가 있었다.
본 논문에서는 개방 단락 반사형 IQ 벡터 모듈레이터를 설계 제작하였다. 개방 단락 반사형은 구조의 특수성으로 인해 외부 회로의 첨가 없이 IQ 벡터 모듈레이터를 구현할 수 있다는 장점이 있다. 일반적으로 개방 및 단락의 반사구조로써 MESFET을 사용하여 구현되지만 이는 IQ 신호에 의해서 음 전압이 발생되어야 MESFET 를 동작시킬 수 있고, 이 때문에 IQ 신호에 대한 TTL 적용이 되어 동작케하기 위해서는 설계가 복잡해진다 반면 BJT특성의 구조적 변형으로 전자 이동도 특성이 향상된 HBT등의 소자가 등장하고 있고 높은 주파수에서도 문제없이 동작이 가능하도록 되었다. 이에 BJT 구조의 개방 단락 반사형 IQ 벡터 모듈레이터를 제안하고 제작하였으며, BJT 특성으로 인해 TTL 호환이 쉽다는 장점을 얻었다. 또한 AGC 기능을 갖도록 하기 위해 이득제어가 될 때 위상의 변화 없이 구현되도록 독립적으로 동작하는 가변 감쇠기를 적용하였다. 제작 결과 4사분면의 전체적으로 $\pm$ 1$^{\circ}$의 위상차와 $\pm$ 0.6 dB의 진폭 차를 가지고 동작하며, 20 dB 가변범위 전체적으로는 위상에 영향을 주지 않으며 이득을 가변시킬 수 있는 설계의 결과를 이루었다. 또한 온도 변화량에 대해서도 $\pm$ 6$^{\circ}$의 위상변화량과 $\pm$ 0.5 dB의 진폭 변화량만을 갖는 결과를 얻음으로써 온도 변화에 대한 특성도 만족함을 확인하였다.
본 논문에서는 절연형 풀브릿지 컨버터의 고조파 변압기 2차측을 직렬로 연결하여 스위칭 주파수 증대효과가 있는 새로운 전력변환기를 제안하였다. 제안된 컨버터는 기존 방식에 비해 정류부와 필터부의 일원화가 가능한 구조로 수동소자의 수를 대폭 줄일 수 있다. 또한 제안된 전력변환기 구조에서 출력전압의 리플과 높은 승압비를 유지하기 위한 새로운 가변 위상 변위형 스위칭 방식을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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