• 제목/요약/키워드: 자기 공진주파수

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자기공명형 무선전력송신을 위한 공진 주파수 설계에 관한 연구 (A Study On Design of Resonance Frequency for Wireless Power Transfer with Magnetic Resonance Type)

  • 안준선
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.206-210
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    • 2012
  • 본 논문은 최근 주목받고 있는 무선 전력송신 방식 중 자기공명을 이용한 무선전력 송신에 관한 것으로 특히 자기 공명식 무선 전력 송신시 주파수 설계에 관한 것이다. 본 논문에서는 무선 전력 송신 주파수를 설계하기 위한 전력 송수신 시스템의 수학적 모델링을 개발 하였으며, 이를 검증하기 위한 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 시뮬레이션은 수학적 모델에 기반한 방법과, 소자기반의 방법을 병용 함으로써 그 신뢰성을 확보하였으며, 시뮬레이션 결과에 대한 고찰을 기술 하였다.

페라이트 코어를 이용하여 제작한 직교형 플럭스게이트 센서의 감도에 미치는 구동주파수의 영향 (Operation Frequency Dependence of Output of Orthogonal Fluxgate Sensor Fabricated with Ferrite Core)

  • 신광호
    • 한국자기학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.200-203
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    • 2012
  • 원통형 페라이트 코어와 검출 코일을 이용하여서 직교형 플럭스게이트 센서를 제작하고, 구동주파수가 출력 감도에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 외부 자계에 대한 플럭스게이트 센서의 출력은 코어의 단면적, 권선수, 구동주파수 등에 비례한다. 따라서, 센서를 소형화시키면서 출력(감도)를 저하시키는 것을 방지하기 위해서는 구동주파수를 높이는 것이 필요하다. 그러나, 구동주파수는 자성체 코어의 주파수특성, 구동회로의 성능, 검출 코일의 주파수특성 등 다양한 요인으로 제한 된다. 본 연구에서는 원통형 페라이트 코어와 검출 코일을 이용하여 제작한 직교형 플럭스게이트 센서에 있어서 센서 출력의 주파수특성과 검출 코일의 인덕턴스와 캐패시턴스를 측정하여서 상호 연관성에 대해서 살펴보았다. 그 결과 외부 자계에 대한 센서의 출력은 검출 코일의 임피던스에 의존한다는 것을 알 수 있었고, 검출 코일의 LC공진주파수에서 높은 출력(감도)을 얻을 수 있었다.

전기화학법을 이용한 Viologen 자기조립 박막의 전하 이동 특성 연구 (Study on Electron Transfer of Self-assembled Viologen Monolayer using Electrochemical Methods)

  • 옥진영;신훈규;권영수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.319-321
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    • 2003
  • 본 연구에서는 electron acceptor로서 널리 이용되는 viologen의 전하 이동에 대하여 연구하였다. 자기조립법을 이용하여 단분자막을 형성하였으며, 그 형성과정은 수정진동자의 공진주파수와 공진저항을 이용하여 실시간으로 분석하였다. 두 단계의 가역적인 산화환원 반응시의 전하 이동을 정량적, 정성적으로 분석하기 위하여 전기화학 분석 방법 중 cyclic voltammetry법을 행하였으며, 단분자막이 형성된 수정진동자를 작업전극으로 사용하였다.

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커패시티브 커플링 무선 전력 전송을 위한 MHz LLC 공진형 컨버터 (High Frequency (MHz) LLC Resonant Converter for a Capacitive Coupling Wireless Power Transfer (CCWPT))

  • 유영수;문현원;이강현
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.27-28
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    • 2015
  • 무선 전력 전송 방법은 자기장을 이용하는 인덕티브 커플링 방식과 자기 공진 방식, 그리고 전기장을 이용하는 커패시티브 커플링 방식으로 나눌 수 있다. 커패시티브 커플링 무선 전력 전송 방식은 인체에 대한 영향성이 없고, 전자기파 방해가 없다는 큰 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 커패시티브 커플링 무선 전력 전송에서 물리적으로 만들어진 커패시턴스를 크게 얻기 위하여 유리 유전체를 사용하고 동작 주파수를 매우 높게 하여 커패시턴스의 임피던스를 작게 보이도록 하게 하였다. 또한 좀 더 높은 입출력 전압비를 얻고, MOSFET의 스위칭 손실을 최소화 하기 위하여 커패시티브 커플링 무선 전력 전송에 적합한 MHz LLC 공진형 컨버터를 제안하였다. 제안한 컨버터는 모바일 기기 충전을 위한 4.2W 시스템을 구성하여 검증하였다.

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이중루프 구조를 갖는 다중모드 무선전력전송 시스템 (Multi-Mode Wireless Power Transfer System with Dual Loop Structure)

  • 한민석
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.578-583
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    • 2016
  • 본 논문에서는 이중루프 구조를 갖는 다중모드 무선전력전송 시스템을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 다중모드 무선전력전송 시스템은 두 개의 서로 다른 주파수 6.78 MHz 자기공진 무선전력전송 모드와 13.56 MHz NFC 모드로 동작하는 외부 루프 모듈과 두 개의 서로 다른 주파수에서 동작하는 자기유도 표준인 WPC 모드와 PMA 모드로 동작하는 외부 루프와 연결된 내부 루프 모듈로 구성된다. 실제 상용 스마트폰 배터리 커버에 장착하기 위해 페라이트 시트를 포함한 $45{\times}90{\times}0.35mm3$ 크기에 맞춰 설계 및 최적화 되었다. 제안된 다중모드 무선전력전송 시스템은 기존의 자기유도방식 표준에 해당하는 WPC와 PMA를 지원할 뿐만 아니라 6.78 MHz 및 13.56 MHz에서 20 dB 이상의 반사손실 특성을 나타내었고 6.78 MHz 자기공진 무선충전 환경에서는 공진코일 간 70% 이상의 효율 특성을 갖는다.

Patterned FeTaN 연자성 박막을 이용한 RF inductor의 제조 (Fabrication of RF Inductor Using FeTaN Patterned Soft Magnetic Films)

  • 배석;김충식;류성룡;남승의;김형준;송재성;마사히로 야마구치
    • 한국자기학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.239-244
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    • 2001
  • 최근 연구가 활발히 진행되고 있는 RF 대역에서 사용가능한 인덕터를 제조하여 특성을 평가하였다. 인덕턴스와 Q값을 높이기 위하여 5000 두께의 F $e_{78.81}$T $a_{8.47}$ $N_{12.71}$ 연자성박막을 삽입하였으며, 자성박막의 FMR 공진주파수를 인위적으로 확장시키기 위하여 pattern을 형성시켜 shape anisotropy를 증가시켰다. 또한 코일부분은 lift-off process를 이용하여 제조하였다. 제조된 인덕터의 디자인은 4턴의 rectangular spiral형태였으며, 측정된 특성은 Ti/Ag air-core의 경우 5 GHz까가지 공진이 없었으며 2GHz에서 Q값이 9, 인덕턴스 8.4nH였다. 자성박막을 이용한 경우 9 nH에 공진주파수는 약 700 MHz부근이었다.다.

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감온 페라이트를 이용한 비접촉 온도측정시스템의 감도특성 (Sensitivity of non-contact Temperature Measurement Using Temperature Sensitive Ferrite)

  • 신광호;김영학
    • 한국자기학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-6
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    • 2004
  • 비접촉 온도측정 시스템을 구현하기 위하여 감온페라이트를 이용하여 제작한 인던턴스소자와 캐피시터를 접속하여 LC공진형 센서를 구성하고, 비접촉 온도계측성능에 대하여 조사하였고, 송수신기 사이의 거리에 대한 측정감도에 대하여 검토하였다. 감온 페라이트가 가지는 투자율의 온도의존성에 의해서 제작한 센서의 인덕턴스와 공진주파수가 변화함을 알 수 있었고, 공진주파수의 변화를 비접촉으로 검출함으로써 비접촉으로 온도를 검출할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 비접촉 측정 감도는 송 $.$수신기 사이 거리의 6승에 비례하는 감소하는 것을 알 수 있었다.

주파수 변환 귀환 방식의 광섬유 솔리톤 레이저에서 Self Heterodyne에 의한 펄스폭 측정 (Pulsewidth measurement by self-heterodyne in a frequency shifted feedback fiber soliton laser)

  • 윤승철
    • 한국광학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.68-72
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    • 1999
  • 주파수 변환 귀환 방식의 광섬유 솔리톤 레이저에서 고진기 내의 광주파수 변화기를 이용하여 self-heterodyne 방식으로 펄스폭을 측정하엿다. 공진기 네에서 주파수 변환기를 통과하기 전과 후의 펄스열과 헤테로다인 시키고 두 펄스열 간의 지연길이를 가변 시키면서 맥놀이 주파수 성분의 세기를 측정함으로써 진폭 자기상관 함수를 얻었으며 이로부터 펄스폭을 측정할 수 있었다. 그 결과, 기존의 제2차 고조파 발생을 이용한 자기상관 방식과 r의 같은 결과를 얻었다.

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사각 나선형 박막 인덕터의 GHz 대역 특성 (GHz Bandwidth Characteristics of Rectangular Spiral type Thin Film Inductors)

  • 김지원;조순철
    • 한국자기학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.52-57
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    • 2004
  • 본 연구에서는 ㎓ 대역의 박막 인덕터 특성을 수치해석 하였다. 인덕터의 기본 구조는 390$\mu\textrm{m}$${\times}$390$\mu\textrm{m}$, 5.5턴(turn), 선폭 10$\mu\textrm{m}$와 선간격 10$\mu\textrm{m}$의 사각 나선형이다. 주파수 특성은 10 ㎓까지 시뮬레이션 하였다. 기판은 Si, Sapphire, 유리와 GaAs를 모델로 하였고 도체는 Cu이다. 도체의 두께는 2$\mu\textrm{m}$로 고정하였다. 입력과 출력단자의 위치가 서로 반대가 되도록 하기 위하여 턴수는 n.5로 하였다. 기본 구조 인덕터는 초기 인덕턴스 13.0 nH,최대 인덕턴스 60.0 nH 그리고 공진주파수는 4.25 ㎓이었다. 기판의 유전상수가 증가하면 초기 인덕스는 거의 변화가 없으나 공진 주파수는 감소하였다. 인덕터의 턴수를 1.5에서 9.5로 변화시키면, 초기 인덕턴스는 2.9 nH며 16.9 nH로 포화되었으며 Q factor는 소폭 증가하였다. 인덕터의 선폭과 선간격을 증가시키면 초기와 최대 인덕턴스는 감소하였다. 공진 주파수는 증가하였으며, Q factor는 선폭과 선간격을 증가시키면 각각 증가와 감소를 나타내었다.

다중 대역 슬롯형 DGS와 등가 회로 모델 (Multi-Band Rejection Slot-Shaped DGS and Its Equivalent Circuit Model)

  • 우덕제
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.537-543
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    • 2010
  • 본 논문에서는 단일 DGS를 사용하여 다중의 주파수 대역을 억압할 수 있는 슬롯형 DGS를 제안하였다. 제안된 구조는 동일 평면 도파관 전송 선로(CPW: Coplanar Waveguide)의 접지 면에 서로 다른 크기의 맴돌이 형태의 슬롯 DGS들을 신호 선에 대하여 횡축으로 삽입하여, 다중 주파수 대역을 억압할 수 있도록 설계되었다. 제안된 구조를 제작하였으며, 시뮬레이션 결과와 측정된 결과가 상당 부분 일치하는 것을 확인하였다. 또한 제안된 구조에 대한 등가 회로 모델을 제시하였다. 제안된 등가 회로는 접지 면에 위치한 DGS를 LC 공진기들로 표현하였으며, 이러한 공진기들이 신호선과 자기적으로 결합한 것으로 모델링 하였다. 등가 회로를 해석하여 다중의 공진 주파수 특성이 나타남을 확인하였다.