• 제목/요약/키워드: 초전도 필터

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국제 열핵융합실험로 펄스전원계통의 무효전력보상기 검증 (Reactive Power Compensator for Pulsed Power Electric Network of International Thermonuclear Experimental Reactor)

  • 조현식;배상훈;오종석;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.72-73
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    • 2014
  • 본 논문에서는 ITER 펄스전원계통의 무효전력보상기(Reactive Power Compensator)의 해석 및 검증에 대하여 기술하였다. ITER 펄스전원계통은 66kV에 흐르는 무효전력량을 250MVar이하로 제한하기 위하여 정지형 무효전력보상기(Static Var Compensator)의 대표적인 장치인 싸이리스터 제어 리액터(TCR)와 고조파 필터(HF)로 구성된 무효전력보상기(RPC)를 사용한다. RPC에 적용되어 여러 ITER 초전도 코일 전원장치에서 발생하는 무효전력의 크기를 예측하여 보상하는 무효전력 보상기법을 해석한다. 본 논문에서는 RPC의 무효전력 보상동작을 실제 제어기와 RTDS를 연동하여 실험하여 검증하였고, RPC의 유무에 따라서 66kV 계통의 무효전력 최대값이 120MVar에서 40MVar로 감소하는 것을 확인하였다.

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22 GHz 초전도 필터의 주파수 응답 특성 분석 (Frequency Response of Superconducting Filter with Center Frequency 22 GHz)

  • 김철수;송석천;이상렬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.794-797
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    • 2000
  • The fabrication of high quality superconducting thin films using pulsed laser deposition (PLD) has been reported to find optimized processing conditions and to make the millimeter-wave devices. High temperature superconducting (HTS) YBCO films were prepared on MgO (10${\times}$10${\times}$0.5mm) substrates by the PLD. The 3 pole bandpass filter with the center frequency of 22 GHz for satellite communication was designed consisting of hairpin coupled-lines to reduce the configuration in size. YBCO films are c-axis oriented and show superconductive transition temperatures of 88∼89 K with the transition widths < 0.5 K. The insertion loss of passband at 70 K was about 5 dB. The measured frequency response of superconducting filter will be compared with the simulation result.

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헤어핀 초전도체 필터와 구리 필터의 주파수 응답비교 (Comparison frequency responses of hairpin type superconducting and copper bandpass filters)

  • 박정호;송석천;이상렬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.798-801
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    • 2000
  • For the performance enhancement of communication system, high quality filters are required. Also a minimization of size of filter is required for the interation of devices in the limited area. Conventional metal filters made of copper can be substituted by high quality high temperature superconducting(HTS) films for better performance. Hairpin type filters have been designed with the center frequency 14 GHz for the size reduction. 3-pole and 4-pole filters centered at 14 GHz with the bandwidth of about 300 MHz were designed and fabricated. With the simulation results, the frequency responses showed low insertion loss and sharp skirts characteristics. The frequency response of HTS 14 GHz fi1ter was measured at 77 K and compared with the simulation results. We have compared YBCO filters and copper filters which were made with the same design rules. Simulated and measured frequency responses reveal that HTS YBCO hairpin type bandpass filters show better performance than copper filters.

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고온초전도 박막을 이용한 마이크로스트립 대역통과 필터의 제작 (Fabrication of Microstrip Band-Pass Filter using HTS Thin Film)

  • 허원일;정동철;김민기;임성훈;한병성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.389-392
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    • 1996
  • The recent development of high temperature superconducting epitaxial thin film offer great potential for planar passive microwave application such as ring resonator, filters, transmission lines, and antennas. This paper describes the fundamental properties of Microstrip Band-Pass Filter using HTS Thin Film and its application to microwave devices. In order to fabricate HTS microstrip multiple filters, We have grown laser ablated HTS thin films, patterned by photolithographic process and wet etching processes intro HTS microwave devices.

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초전형 IR Sensor의 특성 측정 (Characteristic Measurements of the Pyroelectric IR Sensor)

  • 김현기;신경식;김용국;김태윤;이상렬;주병권
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자분야
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    • pp.92-95
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    • 2003
  • 초전형 센서의 특성 평가 방법에는 여러 가지 방법들이 존재하며, 이에 대한 표준화된 특성 평가방법의 개발이 필요로 한다. 측정 평가의 방법이나 조건 등에 따라서 평가 결과가 크게 변할 수 있는 사항들이며, 따라서 국내 뿐 아니라 대외적으로 다른 나라의 제품들과 신뢰성을 가지고 경쟁을 하기 위해서는 평가항목이나 평가방법의 표준화가 절실하게 요구된다. 초전형 적외선 센서를 평가하는 항목에는 기본적으로 입력에 대한 출력신호의 크기를 평가하는 감도(responsivity), 잡음과 관련되어 센서가 검출할 수 있는 최소의 신호를 나타내는 NEP(Noise Equivalent Power)와 이것을 센서의 감지 면적으로 정규화 시킨 검출능(detectivity), 응답 속도를 나타내는 시정수(time constant)가 있으며 이러한 항목들이 표준화의 대상이 된다. 본 실험에서는 기존의 상용화된 센서들을 가지고 초전형 적외선 센서의 특성을 측정 하였다. 특성을 측정할 때 다른 요인들 보다 노이즈로 인한 영향이 상당히 크므로 측정시 노이즈 발생 문제를 해결하는 방법으로 본 논문에서는 센서 측정에 사용되는 증폭 회로에서 노이즈를 해결하려고 하였다. 우리는 증폭 회로구성에서 노이즈를 제거하기 위해서 신호입력단과 전압 압력에 잡음제거 필터로 R, C를 사용하였다. 회로설계로 제작된 증폭회로와 측정 장치를 가지고 측정을 한 결과 센서의 감도는 $3.0mV_{p-p}$, 응답시간은 20ms정도의 값으로 가장 일반적인(typical) 값을 보인다.

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P(VDF/TrFE) 필름을 이용한 초전형 적외선 센서의 제작 및 특성 (Fabrication and characteristics of pyroelectric infrared sensors using P(VDF/TrFE) film)

  • 권성렬;김기완
    • 센서학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.226-231
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    • 1999
  • 초전성효과를 나타내는 P(VDF/TrFE) 필름을 이용하여 초전형 적외선 센서를 제작하였다. 필름의 VDF와 TrFE의 질량비는 75/25 이며 두께 $25\;{\mu}m$의 분극처리된 것을 사용하였다. 상부전극과 바닥전극의 디자인을 새로이 하여 인체검지용 초전형 적외선 센서로서 더욱 더 간단한 제조공정과 접속방법을 적용하였다. 상부전극과 바닥전극은 알루미늄을 각각 진공 증착시켰으며 $5.5{\sim}14\;{\mu}m$의 적외선 영역대에 반응시키기 위해 필터가 부착된 TO-5에 하우징 하였다. 제작된 적외선 센서는 적외선원 $13{\times}10^{-6}\;W/cm^2$에 대하여 $9.62{\times}10^5\;V/W$의 높은 전압감도를 나타내었으며 NEP (noise equivalent power) 는 $3.95{\times}10^{-7}\;W$, 그리고 specific detectivity $D^*$$5.06{\times}10^5\;cm/W$를 나타내었다.

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14 GHz 헤어핀형 초전도 대역통과 필터 (Superconducting Bandpass Fitter Using Hairpin-type Microstrip Line with Narrow Bandwidth Centered at 14 GHz)

  • 송석천;김철수;이상렬;윤형국;윤영중
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1852-1854
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    • 1999
  • In order to enhance satellite communication system performance, filters are required with the characteristics of sharp skirt, low insertion loss, and high power handling capability. But the performance of microwave passive filters is significantly declined by the conduction losses, especially in case of planar structures using film conductors. By using high temperature superconducting(HTS) film material as the conductor, higher performance could be expected. We have designed and developed narrow bandpass filters using haripin-type superconducting microstrip line for satellite communication. High quality superconducting YBCO thin films have been grown on MgO substrates by pulsed laser deposition(PLD) The deposited YBCO films were patterned by conventional wet-etching process. The transition temperatures of these films had shown 86 - 89 K. The film thicknesses were about 500 nm. Experimental results are presented for the insertion loss and return loss of the filter at 60 K.

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고온 초전도체를 이용한 이동통신 기지국용 영역통과 필터에 관한 연구 (High-temperature superconducting band-pass filters for digital cellular communication system)

  • 이종현;도영호;곽준식;김채옥;홍진표;이경림;한석길;차국린
    • Progress in Superconductivity
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    • 제4권2호
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    • pp.132-136
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    • 2003
  • Extremely selective high temperature superconducting (HTS) band -pass filters were developed for the base transceiver station applications of Digital Cellular communication Service (DCS). The filters have a bandwidth of 25 MHz at a center frequency of 834 MHz. There are 12 resonators which have spiral-meander microstrip-line structures in order to reduce far-field radiations with a reasonable tunability. As a result, the size of filters is 5 mm $\times$ 17 mm $\times$ 41 mm. Device characteristics exhibited a low insertion loss of -0.4 dB with a -0.2 dB ripple and a return loss better than -10 dB in the pass-band at 65 K. The out-of-band signals were attenuated better than 60 dB about 3.5 MHz from the lower band edge, and 3.8 MHz from the higher band edge.

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KSTAR 전력계통 안정화를 위한 무효전력보상 및 고조파 필터 시스템 설계 (Reactive power compensator and harmonic filter systems design for KSTAR electric power systems stabilization)

  • 홍성록;공종대;황인성;엄대영;김양수;박병주;유항규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.101_102
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    • 2009
  • KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Reseach)장치는 차세대핵융합연구장치로써 30개의 초전도자석으로 구성된다. 이 초전도자석에 전원을 공급하게 되는 PF (Poloidal Field) MPS(Magnet Power Supply)는 12상 Pulse 운전을 하게 되는데 이때 $h=kp{\pm}1$의 특성고조파와 90%에 가까운 무효전력이 발생되어 KSTAR 전력계통과 인근 부하장치에 치명적인 영향을 줄 수 있어 고조파와 무효전력을 동시에 보상할 수 있는 최적의 무효전력보상장치의 도입은 필연적이다. 본 논문에서는 KSTAR 1st Plasma 실험시의 무효전력과 고조파를 저감하기 위해 설치했던 즉, 1단계 기계식 스위칭에 의한 RPC(Reactive power compensator)의 보상특성의 평가결과를 기반으로 KSTAR 2009년 Plasma 실험에 대비하여 이의 운전특성과 설치 공간에 따르는 제약 등을 고려하여 최적의 RPC 설계를 도출하기 위해 실시한 TSC(Thyristor Switch Capacitor)기반의 RPC[1] 모의해석 결과와 기술적 사항을 소개하고자 한다.

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마이크로스트립 평행결합선을 이용한 초전도 협대역 필터의 제작 (Fabrication of Superconducting Narrow Bandpass Filters with Parallel Microstrip Line)

  • 박주형;이상렬;윤형국;윤영중
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1549-1551
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    • 1998
  • We have designed and developed narrow bandpass multipole filters for satellite communication using $YBa_2Cu_3O_{7-x}$(YBCO) thin films on MgO substrates. The superconducting film used in this study was prepared by laser ablation on one side polished MgO (100) substrates. A Nd:YAG laser was used to fabricate YBCO thin films. The wave length of the laser was 355 nm. The laser beam was focused onto a YBCO target rotating linearly to avoid deep craters that may eject macroscopic YBCO particles. The YBCO films were grown at $750^{\circ}C$ in the oxygen partial pressure of 200 mTorr. The deposited YBCO thin films were patterned by conventional wet-etching method. The transition temperatures of YBCO thin films were 85 - 88 K and the film thicknesses were about 5,000 $\AA$. By comparing the performances of normal-metal filters and YBCO filters, we observed that superconducting YBCO multipole filters have been showed superior performances at 77 K.

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