본 논문에서는 무선통신에서 데이터 변환을 위하여 2개의 계수 값에 의하여 중간 주파수를 조절할 수 있는 개선된 구조를 가지는 4차 SC Bandpass ${\sigma}-{\Delta}$ 모듈레이터 구조를 제안한다. 제안한 구조는 4차 형태의 잡음 전달함수를 원하는 형태로 변경할 수 있고, 또한 기존구조는 중간주파수 조절을 위한 다른 8개의 클록과 가변이 가능한 4개의 계수 값이 필요하지만 제안한 구조는 가변이 가능한 2개의 계수 값과 기본 클록만으로 중간주파수를 조절할 수 있다.
본 논문은 안테나 구조체의 물리적 변화없이 안테나의 단락점에 연결되어있는 인덕터 값에 따라 급전점과 단락점 사이의 결합계수 뿐 아니라 안테나의 공진 주파수를 조절할 수 있는 이동통신용 안테나를 구현하였다. 설계된 안테나는 3중 대역 이상의 주파수 조절이 가능하고 동작 주파수 대역은 GSM(880~960MHz), GPS(1575MHz), DCS(1710~1800MHz), US-PCS(1850~1990MHz), WCDMA(1920~2170MHz) 대역을 포함한다. 제작된 안테나는 반파장 로디드 라인 안테나와 PIFA 구조를 결합한 형태이고 두 개의 단란점과 하나의 급전점을 공유한다. 두 개의 단락점 각각에 인덕터를 추가하여 하나의 인덕터는 급전점과 단락점 사이의 결합계수를 조절하고 다른 하나의 인덕터는 높은 주파수 대역의 공진 주파수를 조절한다. 안테나의 입력 임피던스 조절을 위한 인덕턴스의 범위는 0nH ~ 6.8nH 이고 이득의 변화는 GSM 대역에서는 0.15dBi, GPS 대역에서는 0.73dBi, WCDMA 대역에서는 0.29dBi 이내이다. 또한 공진 주파수 조절을 위한 인덕턴스의 범위는 0nH ~ 4.7nH의 범위에서 1640~2500 MHz (VSWR 3:1 기준)이고 이득의 변화는 GSM 대역에서는 0.46dBi, GPS 대역에서는 0.53dBi, DCS/US-PCS/WCDMA 대역에서는 0.59dBi 이내이다.
본 논문에서는 주파수 조절 범위의 감소 없이 위상 잡음을 줄이고 회로 크기를 최소화하기 위하여 혼합 우좌향 전송 선로 기반의 고조파 조절 회로를 이용한 새로운 전압 제어 발진기를 제안하였다. 위상 잡음은 2차와 3차 고조파에서 동시에 단락임피던스를 갖는 새로운 고조파 조절 회로에 의해 줄어들었다. 제안된 고조파 조절 회로는 혼합 우좌향 전송 선로의 주파수 오프셋과 위상 기울기에 의한 이중 대역 특성을 갖는 혼합 우좌향 전송 선로를 이용하여 설계되었다. 높은 Q 특성의 공진기는 위상 잡음을 줄이기 위하여 사용되어 왔지만, 주파수 조절 범위가 감소하는 문제를 갖고 있다. 하지만 제안된 전압 제어 발진기의 주파수 조절 범위는 위상 잡음이 높은 Q 특성의 공진기 없이 감소하였기 때문에 줄어들지 않았다. 또한, 일반적인 우향 전송 선로 대신 혼합 우좌향 전송 선로를 이용하는 것을 통하여 회로의 크기를 소형화 하였다. 전압 제어 발진기의 위상 잡음은 5.731 ~ 5.938 GHz의 주파수 조절 범위 내에서 100 kHz의 오프셋 주파수에서 -119.17 ~ -117.50 dBc/Hz이다.
이 연구의 목적은 외발서기 동작 시 취득한 운동역학데이터로부터 주파수분석의 기법을 통하여 인체 운동명령신호가 어떻게 자세조절 과정에 영향을 미치는지를 규명하는 자세역학의 토대연구이다. 이를 위하여 체조경력 10년 이상의 운동신경이 우수한 국가대표상비군(n=6)과 일반인(n=6)을 대상으로 발바닥 압력중심점(CoP)의 궤적데이터를 FFT신호처리기법에 의한 저주파대역Rambling (RM)과 고주파대역 Trembling (TR)의 주파수분석을 탐색하였다. 본 연구결과에 따르면 눈뜨고 외발서기와 눈감고 외발서기 동작을 중심으로 두 집단 간 자세조절능력의 안정화지수 평가에서 독립표본 t검증에서 유의한 차이가 나타났으며(p<.05), 이러한 차이는 저주파대역 RM의 주요주파수 f1과 고주파대역 TR의 주요 주파수 f2의 최대진폭의 출력 차이로 밝혀졌다(p<.05). 특히 자세송환피드백에 관여하는 고유주파수인 저주파수대역에서는 주요주파수가 8-9 Hz 대역에서 뇌지시 하 안정적 자세조절의 운동기전을 행하는 운동명령으로 확인하였으며, 120-135 Hz의 고주파수대역에서는 자세 흔들림을 최소화하기 위한 반사적 근반응의 적응성을 보이는 것으로 연구되었다. 자세조절의 중추신경계 운동조절에 관여하는 고유주파수와 최대진폭에서 유의한 차이가 발견됨으로서 외발서기 시 발바닥 압력조절에 의한 신호파형의 운동명령이 자세조절에 영향을 미치는 것으로 해석되었다.
본 논문은 Feedback 적분기 계수를 이용하여 IF 대역의 중심주파수 조절이 가능한 Bandpass SC Sigma-de1ta 변조기를 제안한다. 제안한 구조는 Feedback loop에 적분기를 추가함으로서 동일 차수의 기존 구조에 비해 중심주파수 조절에 필요한 계수와 계수를 결정하는 커패시터의 수를 줄이고 기본적인 비중첩 클락 이외의 추가적인 클락 및 클락에 대한 부가회로가 필요하지 않다. 따라서 설계가 용이하며, 고차 구성이 가능하면서 더 높은 해상도를 가진다. $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, 200 kHz의 대역폭, 80 MHZ의 샘플링 주파수에서 15 MHz, 20 MHz, 25 MHz 의 중심주파수 일 때 12 bit 이상의 해상도를 가진다.
동작주파수를 쉽게 조절할 수 있는 신호생성용 안테나 (Antenna-Integrated Oscillator) 설계방법을 소개한다. 제안하는 회로는 광대역에서 부성저항을 갖는 능동회로 (Negative-Resistance Circuit)와 패치안테나로 구분되며, 오실레이터의 동작주파수는 안테나의 공진 주파수로 결정된다. 이러한 디자인 방법은 안테나와 오실레이터의 동작주파수 불일치로 인한 출력파워의 감소 가능성을 줄일 수 있다. 또, 제안하는 설계방법에서 안테나의 Feed 지점과 Feed 라인의 길이를 조절하여 최적의 출력파워를 낼 수 있음을 Load-Pull 시뮬레이션으로 확인하였다. C-band, X-band 회로를 각각 제작, 측정하였고 이를 통하여 설계방법의 타당성을 증명하였다.
반도체 레이저는 가격이 저렴하고 크기가 작으며 주파수 조절이 용이하기 때문에 광통신, 분광학, 원자물리 등 다양한 분야에 사용되고 있다. 그러나, 반도체 레이저 자체는 수십 MHz 정도의 넓은 선폭을 갖고 주파수가 안정되지 않아 분광학이나 원자 냉각실험에 사용이 부적합하여 선폭 축소와 주파수 안정화가 필요하다. (중략)
다이어프램은 교류주파수에 의해 전후로 이동하는 진동판으로 공기의 압력을 조절하는 장치이다. 본 논문에서는 다이어프램의 공기 유량 및 유압을 제어하기 위해서 가변주파수의 전류 제어를 통해 다이어프램의 추력을 제어하고, 이를 통해 지령치가 요구하는 유량 및 유압의 제어가 이루어지도록 하였다. 다이어프램의 토출압력은 진동판의 주파수에 의해 조절이 가능하며, 진동 및 소음은 주파수에 반비례 하게 된다. 높은 주파수에서 충분한 추력을 내기위해서 본 논문에서는 가변주파수 전류제어 방식을 사용하였으며, 그 결과를 실험으로 검증하였다.
본 논문에서는 GPS(1.57~1.577 GHz)와 WiBro(2.3~2.4 GHz), WLAN(2.4~2.48 GHz)에서 동작하는 이중 대역 스파이럴 미앤더 모노폴 인쇄형 안테나를 설계 및 제작하였다. 하모닉 공진 주파수의 전류의 크기와 기본 공진 주파수의 전류의 크기가 다른 모노폴 끝단에 포지티브 커플링이 생기는 스파이럴 구조를 위치하여 기본 공진 주파수와 하모닉 공진 주파수의 주파수 비를 조절하였다. 또한, 선로의 간격을 조절해 커플링 영향 분석으로 주파수 비를 조절하였다. 측정 대역폭은 기본 공진 주파수에서 130 MHz(1.49~1.62 GHz), 3배수 하모닉 공진 주파수에서 330 MHz(2.29~2.62 GHz)로 나타났다. 최대 방사 이득은 GPS(1.575 GHz) 대역에서 2.86 dBi, WiBro(2.35 GHz) 대역에서 3.49 dBi, 그리고 WLAN(2.45 GHz) 대역에서 3.71 dBi로 측정되었다.
본 논문은 서로 독립적인 무선 전력전송 시스템의 출력들을 단일 PWM을 기반으로 하여 하나의 제어신호로 조절하는 공진형 컨버터의 설계와 구현을 다룬다. 각 출력마다 특정 주파수 범위를 할당하고 할당된 주파수를 가지는 정현파 전압 성분이 각 출력을 조절하는 제어신호로서 생성된다. 생성된 제어신호는 하나의 신호로 중첩되어 인버터 회로의 PWM 신호를 생성한다. 이 신호는 공진형 컨버터의 2차측의 대역통과공진 필터를 통과하면서 분리되어 진폭과 주파수 변조를 통해 출력을 조절한다. 본 논문에서는 4개의 출력을 가진 공진형 컨버터를 가정하였고 하드웨어 프로토타입 제작을 통해 제안하는 내용을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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