• 제목/요약/키워드: 임피던스특성

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완전집적형 무선통신 SoC 반도체 소자 개발을 위한 주기적인 3차원 결합구조를 가지는 코프레너 선로에 대한 대역폭 및 임피던스 특성연구 (Study on Bandwidth and Characteristic Impedance of CWP3DCS (Coplanar Waveguide Employing Periodic 3D Coupling Structures) for the Development of a Radio Communication FISoC (Fully-integrated System on Chip) Semiconductor Device)

  • 윤영
    • 한국항해항만학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.179-190
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    • 2022
  • 본 연구에서는 실리콘 기판 상에 제작된 3D 결합구조를 가지는 코프레너 선로인 CWP3DCS(coplanar waveguide employing periodic 3D coupling structures) 구조에 대한 특성임피던스와 대역폭특성을 연구하였으며 이를 통해 완전집적형 해양무선통신 반도체 SoC(System on Chip)를 구현하기 위한 수동소자의 개발가능성을 검토하였다. CWP3DCS에 대한 특성임피던스와 대역폭특성을 추출하기 위해서 삽입손실에 대한 측정값을 반영한 measurement-based equation을 유도하였으며, 이 방법의 유효성을 검증하기 위해 전송상수 β와 특성임피던스에 대한 측정값과 measurement-based equation으로부터 추출된 계산값을 비교하였다. 비교 결과에 의하면 특성임피던스와 전송상수 β에 대한 계산값과 측정값의 최대오차는 각각 3.9%와 6.4%의 값을 보여주었다. 본 논문의 연구결과에 의하면, CWP3DCS 구조는 주기적 구조의 길이 LT = 30 ~ 150 ㎛의 범위에서 통과대역이 121 GHz인 광대역 특성을 보여주었으며, 특성임피던스 역시 주파수 의존성이 매우 적은 광대역 특성을 보여주었다. 그리고, 20 ㎛의 선로 폭으로도 20 Ω이하의 낮은 임피던스를 가지는 전송선로의 구현이 가능하였으며, 동일한 임피던스를 가지는 기존 전송선로의 선로 폭 3mm에 비해 선로 폭이 크게 감소하였다. 그리고, 주기적 구조의 길이 LT값을 조정함으로써 원하는 특성임피던스 값을 가지는 구조를 반도체 기판 상에 용이하게 구현할 수 있음을 알 수 있었다. 상기 결과로부터 CWP3DCS 구조는 완전집적형 무선통신 반도체 SoC용 정합 및 수동소자로써 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 본 논문은 3D 결합구조를 가지는 코프레너 선로인 CWP3DCS의 대역폭에 대한 최초의 연구이다.

감도해석과 축소임피던스합성법을 이용한 T형 구조물의 동특성 해석에 관한 연구 (Analysis for Dynamic Characteristics of T-shaped structure using Sensitivity Analysis and Reduced Impedance Method)

  • 오재응;류지우;조준호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
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    • pp.231-237
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    • 1994
  • 컴퓨터의 눈부신 발달에 힙입어 실험 또는 해석적 방법으로 일반 구조물이나 기계구조물의 진동특성을 손쉽고 정확하게 파악하는 것이 가능하게 되었다. 그런데 최근의 산업현장은 지금까지의 정확한 구조해석에만 그치지 않고 이를 바탕으로 강도 개선, 재료 절감을 통한 원가절감, 중량 최소화 문제등의 차원에서 동적인 특성의 변경을 요구하고 있다. 이러한 문제는 그 중요성에도 불구하고 여전히 설계자의 경험이나 시행착오에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 구조물 결합부분에 주목하여 동특성의 변경 문제를 해석하고자 하였다. 즉 거의 모든 구조물이 결합부를 가지고 있는데 결합부 특성을 정확히 파악할 수 없기 때문에 리벳이나 보울트나 어떤 특수한 형태 결합부가 구조물의 특성에 주는 영향을 예측하기 어렵다. 이러한 결합부이 특성을 알아내고 구조물 동특성 변경 및 개선안을 제시하는 최적설계를 위해 감도해석기법은 아주 유효하게 쓰일 수 있다. 한편 구조물의 대형화, 복잡화는 구조물 동특성 해석에 더욱 많은 계산시간과 용량이 큰 전자계산기를 필요로 하게 되었으며, 분계의 결합부위가 변경되거나 결합형태가 변했을 때 전계의 동특성을 다시 해석할 필요없이 분계만의 정보로부터 전계의 동특성을 알아낼 필요가 생겼다. 이러한 의미에서 구조물의 분계로부터 전계의 동특성을 해석을 위한 부분구조합성법이 대두되게 되었다. 본 연구에서는 이러한 감도해석과 부분구조합성법의 공통된 문제를 일치화하고자 하였다. 즉 감도해석기법을 이용하여 필요한 구조물의 동특성에 부합하는 결합부의 최적한 설계변수를 규명하였고 이렇게 구해진 결합부의 설계변수와 분계의 정보를 알고리즘이 비교적 간단하고 오차가 적은 축소임피던스 합성법에 적용하여 전계의 동특성을 해석함으로써 감도해석기법과 축소임피던스 합성법의 통합적용이 최적설계와 이에 따른 동특성 해석에 효과적인 방법임을 보이고자 하였다. 대상구조물은 구조물 결합의 기본적인 형태인 T형을 선택하였다. T형 구조물은 분계 A(16개의 사각요소)와 분계 B(8개의 사각요소)로 이루어져 있으며 두개의 스프링으로 결합되어 있다. 설계변수는 강성에 국한하였으며 결합부의 결합형태는 탄성결합과 강결합으로 하였다. 감도해석과 축소임피던스 합성법에 의해 구해진 고유진동수와 FRF를 상용 유한 요소 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 통하여 검증하여 이 연구의 타당성을 검토하였다.

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IMT-2000용 Class-AB 대전력증폭기의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Class-AB High Power Amplifier for IMT-2000 System)

  • 차용성;이재성;강병권;박준석
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2002년도 추계학술발표논문집
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    • pp.197-200
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    • 2002
  • 본 논문에서는 IMT-2000용 AB급 대전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 전력증폭기의 주파수 대역은 IMT-2000용 순방향 주파수인 2110MHz-2170MHz에서 AB급으로 동작하도록 하였고, 고효율성과 우수한 선형성 소자인 LDMOSFET를 사용하였다. 설계 특성에 맞는 최적부하를 찾아 마이크로 스트립 회로로 입력 및 출력 정합 회로를 구현하였다 임피던스 정합 방법으로는 소자를 실제 측정상태에서 입력단과 출력단에 튜너를 삽입하고 기본 주파수에서 최대 출력상태를 만족하는 임피던스를 튜너로 구현한 후, 튜너를 제거하고 튜너의 입력 임피던스를 Network Analyzer로 측정하여 최적 부하 임피던스를 추출하는 로드풀 방법을 사용하였다. 대전력 증폭기의 측정결과로는 2-톤 인가시 40.57dBm의 출력결과를 얻을 수 있었고 30.61dBc의 상호 혼변조 특성을 확인하였으며, 원신호의 하모닉(Hamonic) 주파수 성분과는 21.46dBc의 차이를 보였다.

부하가 있는 전송 선로의 입력 반사 게수의 스미스 차트 상에서의 쾌적 (On the Loci of the Input Reflection Coefficient of a Loaded Transmission Line on the Smith Chart)

  • 은창수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권4A호
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    • pp.232-237
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    • 2003
  • 이 논문에서는 부하가 걸려 있는 전송 선로의 길이가 변화할 경우 입력반사 계수가 스미스차트 상에서 그리는 쾌적의 방정식을 유도한다. 결과에 따르면, 전송 선로의 특성 임피던스가 정규화 임피던스와 다를 경우 쾌적은 원을 그리게 되며, 그 원의 중심과 반지름은 부하의 임피던스와 전송 선로의 특성 임피던스에 의해 결정된다. 이 결과는 마이크로스트립 선로를 사용하여 정합 회롤를 설계할 때 선로의 길이와 너비를 조정할 필요가 있을 경우 유용하게 사용될 수 있다.

전자장 해석을 통한 rod type 고온초전도한류기 설계 및 동작특성 해석

  • 이승제;현옥배;고태국;이찬주
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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    • pp.311-314
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    • 2000
  • 자기차폐형 고온초전도한류기에서 철심의 포화 문제와 더불어 가장 문제가 되는 것은 공극의 크기이다. 고온초전도 tube 와 철심 또는 일차 권선과 초전도 tube 사이에서의 공극은 정상상태에서 불필요한 전압강하의 원인이 된다. 이러한 전압강하는 시스템에서의 불안정성을 초래할 수 있기 때문에, 공극의 결정은 고온초전도한류기의 설계에 있어 가장 중요한 요소가 된다. 또한, 사고 발생시 나타나는 고온초전도한류기의 임피던스는 사고 전류를 제한하는 주요한 요소이다. 다양한 parameter의 변화를 통하여 고온초전도한류기의 임피던스변화를 관찰하였고, 임피던스 변화에 따른 전류제한 효과를 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 시뮬레이션의 결과를 이용하여 440v급 Rod type 고은초전도한류기를 설계하였으며, 동작 특성을 해석하였다.

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형상이 다른 접지전극에 접속된 심매설 봉상 접지전극의 임펄스접지임피던스 특성 (Impulse Ground Impedances of a Deeply Driven Ground Rod Combined with Different Shape Grounding Electrodes)

  • 이복희;이수봉;장근철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.63-68
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    • 2005
  • 본 논문은 메쉬 접지전극이나 침부 매설지선이 연결된 심매설 봉상 접지전극의 실효임펄스접지임피던스의 특성을 다루었다. 시험용 접지전극의 전위상승은 인가된 임펄스 전류의 상승시간의 함수로 측정되었고, 실효임펄스접지 임피던스는 산출되었다. 심매설 봉상 접지전극의 임펄스접지임피던스는 임펄스 전류의 상승시간에 강하게 의존하며 메쉬 접지전각과의 병렬연결에 의해 확연히 감소하였다.

고체산화물 연료전지용 Ni-YSZ 음극의 미세구조와 임피던스특성에 미치는 YSZ 입자크기 및 소결온도의 영향 (Effect of YSZ Particle Size and Sintering Temperature on the Microstructure and Impedance Property of Ni-YSZ Anode for Solid Oxide Fuel Cell)

  • 김구대;문지웅;이기태;이홍림
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.466-473
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    • 2001
  • Ni-YSZ 음극의 미세구조와 임피던스특성에 미치는 YSZ 입자크기 및 소결온도의 영향을 고찰하였다. 0.3~0.6$\mu\textrm{m}$의 미세한 NiO 분말을 사용할 경우에는 NiO 분말과 크기가 비슷한 미세한 YSZ 분말(TZ8Y, 0.3$\mu\textrm{m}$)을 첨가했을 때 NiO의 입성장을 억제하는 효과가 가장 크고 환원후 Ni의 입자크기를 미세하게 유지할 수 있는 미세구조를 형성하였다. 또한 미세한 YSZ 분말 (TZ8Y, 0.3$\mu\textrm{m}$)과 조대한 YSZ 분말(FYT13.0, 2$\mu\textrm{m}$)의 혼합비를 달리하여 후막을 제조하였을 때에 TZ8Y 분말만 첨가한 조성이 가장 낮은 분극 저항을 나타내었다. 한편 소결온도는 삼상계면의 양과 분극저항에 영향을 주었으며, 140$0^{\circ}C$에서 소결한 시편의 분극저항이 가장 낮은 값을 나타내었다.

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수직접지전극의 길이와 대지저항률에 따른 규약접지임피던스 분석 (Conventional Grounding Impedance according to the Length and Soil Resistivity of the vertical grounding electrode)

  • 최종혁;신희경;이복희;김태기;안창환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1568-1569
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    • 2011
  • 최근 기후변화로 인해 낙뢰의 발생빈도가 크게 증가하고 있으며 이에 따라 피뢰시스템의 중요성이 부각되고 있다. 피뢰시스템의 원활한 기능을 수행하기 위해 접지시스템의 성능이 보장되어야 하며, 접지전극은 뇌격전류를 안전하게 대지로 방류시켜야 한다. 본 논문에서는 피뢰시스템에서 가장 흔하게 사용되는 수직접지전극을 대상으로 서지전류가 인가되었을 때 접지전극이 묻힌 대지저항률, 접지전극의 길이, 서지 전류의 파두시간 등에 따른 규약접지임피던스를 측정하고 그 특성을 분석하였다. 그 결과 대지저항률이 높은 토양과 접지전극의 길이가 짧은 경우 접지임피던스가 감소하는 용량성 특성이 지배적으로 나타나며, 대지저항률이 작고 접지전극의 길이가 긴 경우 접지임피던스가 증가하는 유도성 특성이 지배적으로 나타났다. 따라서 피뢰시스템을 위한 접지시스템 설계 시 대지저항률 및 접지전극의 길이를 고려하여 유도성 특성을 최소화 할 수 있도록 설계해야 한다.

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확장된 TRL 오차 수정 방법 (An Extended TRL Calibration Method)

  • 김유신;이창석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.1099-1105
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    • 2005
  • TRL 오차 수정 방법은 PCB 위에 제작된 고주파 소자를 측정할 때 많이 사용되는 방법이지만 오차 수정을 위해 제작된 표준 전송선 패턴의 특성 임피던스를 알아야만 보다 정확하게 측정 오차를 수정할 수 있다. 기존의 방법에서는 저항을 종단 처리한 표준 패턴을 추가로 이용하여 전송선의 단위 길이당 커패시턴스를 계산하고 주파수에 대해 fitting하는 방법으로 표준 전송선의 특성 임피던스를 계산하고 있으나 제작상의 부정확성에 의해 추출된 특성 임피던스가 영향을 받고 있음을 확인하였다. 본 논문에서는 측정된 S-parameter를 이용하여 제작상의 부정확성을 줄일 수 있고 기존 방법보다 정확한 특성 임피던스를 추출할 수 있다.

Circuit Analysis in the Operation of Atmospheric Pressure Plasma Jet Device

  • 김동준;정종윤;김윤중;조윤희;한국희;김중길;조광섭
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.231-231
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    • 2011
  • 바늘침 전극을 사용한 대기압 플라즈마 제트의 전기적 특성을 조사하였다. 접지 전극 위치, 안정 커패시터 크기 등 변수에 따라서 플라즈마 제트 방전 특성의 변화를 조사한다. 각 실험조건의 등가회로를 통해서, 플라즈마 방전 특성(IV-curve)을 분석한다. 등가회로에서 안정 커패시터 Cp, 유리관 내부 플라즈마 저항 RP, 접지측 유리층 커패시턴스 CG, 대기 접지 RA, 등의 각 변수들을 검토한다. Rp 및 Rj는 방전이 강해질수록 작아진다. 특히 타운젠트 방전 후 Rp 및 Rj는 약 수십 $k{\Omega}$으로 작아진다, 회로 전체 임피던스와 비교하면 아주 작은 값이다. 안정 커패시터 와 접지 측 유리 층의 임피던스는 수백 $k{\Omega}$으로 아주 크다. 방전이 진행되면서 플라즈마 저항 Rp 및 Rj가 급감하여도 Cp 및 CG의 역할로 회로전체 임피던스가 일정한 값을 유지할 수 있어서 전류가 급증 하는 것을 방지할 수 있다. 대기 접지 RA는 $M{\Omega}$으로, 접지 전극이 없을 때 방전 개시전압도 높아진다.

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