• 전기학회논문지
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• 제62권12호
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• pp.1730-1736
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• 2013

Slanted and chirp interdigital transducer(IDT) configurations were studied for generating the surface acoustic wave(SAW) with wide bandwidths on a piezoelectric substrate. These devices can be applied to manipulate optical path of light along the waveguide, ultimately used for optical switches and holographic image implementation. Prior to fabrication, the coupling of modes(COM) modeling and simulation were performed to extract optimal design parameters. The optimally designed wideband device showed wide bandwidth of 30MHz, low insertion loss of -25dB, and abrupt side suppression ratio (SSR). Several design conditions were determined during device implementation, such as slanted angle, aperture length, number of fingers, and central frequencies of IDTs. These factors were experimentally analyzed and described in details in this paper.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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• pp.155-158
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• 2001

A new method for simultaneous multiple transmit focusing using orthogonal weighted FM chirp is proposed. Weighted chirp signals focused at different depths are transmitted at the same time. These chirp signals are mutually orthogonal in the approximate sense that the autocorrelation function of each signal has a narrow mainlobe width and low sidelobe levels, and the crosscorrellation function of any pair of the signals has smaller values than the sidelobe levels of each autocorrelation function. This means that each weighted chirp signal can be separately compressed into a short pulse, focused individually and combined with other focused beams to form a frame of image. Theoretically, any two chirp signals defined in two nonoverlapped frequency bands are mutually orthogonal. In the present work, however, a fractional overlap of adjacent frequency bands, by up to 25%, were permitted to design more chirp signals within a given transducer bandwidth. The crosscorrelation values due to the frequency overlap could be reduced by alternating the direction of frequency sweep of the adjacent chirp signals. The simulation results show that this method can improve the lateral resolution of image without sacrifice in the frame rate compared with the conventional pulse system.

• 한국수산과학회지
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• 제50권5호
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• pp.605-615
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• 2017

A multi-resonant broadband acoustic transducer with six Tonpilz elements operating at different resonant frequencies in a transducer assembly was fabricated, tested, and analyzed. A compensated transducer, modified by adding series inductance to the developed multi-resonant broadband transducer, was shown to provide improved bandwidth performance with a relatively more uniform frequency response compared with the uncompensated transducer. By controlling the series inductance, flat frequency response characteristics at two frequency bands were obtained over the range 38-52 kHz with 1.1 mH inductance and 50-60 kHz with 0.4 mH inductance. These results suggest that the operating frequency of the developed multi-resonant broadband transducer in a chirp echo sounder can be shifted to a different frequency band that is optimized according to the environment for more effective echo surveys of fishing grounds.

• 한국수산과학회지
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• 제52권6호
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• pp.702-708
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• 2019

The range resolution of echo sounders can be improved by enhancing the transducer bandwidth. We designed a bandpass matching network for expanding the bandwidth of a transducer by scaling in both impedance and frequency after transforming a lowpass network into a bandpass configuration for a third-order Bessel filter. We measured the effect of the Bessel matching network for a 50 kHz sandwich type transducer on the transmitting voltage response (TVR), receiving sensitivity (SRT) and figure of merit (FOM), using a chirp echo sounder system. Both the simulation and experimental results indicated that the transducer with a bandpass matching network was capable of producing a symmetrical acoustic output over a wider bandwidth (8.25 kHz) than was the transducer without a matching network (3.75 kHz). By implementing the Bessel matching network, we achieved a 120% bandwidth enhancement.

• 수산해양기술연구
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• 제34권1호
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• pp.85-95
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• 1998

어종의 식별을 위한 수중음향학적 정보를 수집하는 데 사용하기 위한 광대역 초음파 변환기를 개발할 목적으로 저주파용 Tonpilz형 초음파 변환기를 설계, 제작하고, 이 변환기의 음향 방사면에 $Al_2O_3$와 epoxy 수지를 서로 혼합하여 생성한 복합재료층과 폴리우레탄 수지로서 제작한 음향 정합층을 각각 직렬 접착시킨 복합구조 초음파 변환기의 광대역 주파수 특성에 대하여 분석, 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) Tonpilz형 transducer (head mass : 알류미늄 / 두께 22.0 mm, tail mass : 황동 / 두께 15.0 mm )의 음향 방사면에 두께 7.0 mm의 $Al_2O_3$와 epoxy 수지로서 생성한 복합재료층의 두께 18.0 mm의 폴리우레탄 수지로서 제작한 정합층을 직열접착한 복합 구조 초음파 변환기의 - 3 dB점에 대한 하한 및 상한 주파수 범위는 35.0~42.3 kHz (${\Delta}f=7.3 kHz)$이었고, 이 주파수 구간에 있어서의 송파전압감도의 최대치는 135.7 dB re $1\;{\mu}Pa/V$ 이었다. 2) Tonpilz형 transducer (head mass : 알류미늄 / 두께 23.0 mm, tail mass : 황동 / 두께 15.0 mm )의 음향 방사면에 두께 11.0 mm의 $Al_2O_3$와 epoxy 수지로서 제작한 복합재료층과 두께 15.8.0 mm의 폴리우레탄 수지로서 제작한 정합층을 직열접착한 복합 구조 초음파 변환기의 - 3 dB점에 대한 하한 및 상한 주파수 범위는 35.5~41.73 kHz (${\Delta}f=6.2 kHz)$이었고, 이 주파수 구간에 있어서의 송파전압감도의 최대치는 136.3 dB re $1\;{\mu}Pa/V$ 이었다. 3) 본 연구에서 시작한 복합구조 초음파 변환기에 chirp 신호(펄스 폭 4 ms, 중심주파수 40 kHz, 대역폭 40 kHz)를 인가하고, 수중방사음역에 있어서의 시간응답특성을 조사한 결과, 그 응답특성은 송신전압감도의 주파수특성과 매우 잘 일치하는 경향을 나타내었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 설계, 제작한 이중정합층을 갖는 복합구조 초음파 변환기는 단순구조의 Tonpilz형 초음파 변환기와 비교하여 비록 송파전압감도에 있어서는 약 5 dB 정도의 음향출력의 손실이 불가피하지만, 그 대신 주파수 대역폭을 약 5 재 정도 확대시킬 수 있는 장점이 있기 때문에 이 넓은 주파수 대역을 효과적으로 활용하면 어종식별을 위한 음향산란신호를 정량적으로 수집 및 평가하는 것이 가능하다고 판단된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권1호
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• pp.49-60
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• 2002

본 논문에서는 프레임율의 저하없이 개선된 해상도를 얻을 수 있는 동시 다중 송신집속 기법을 제안한다. 제안한 기법은 짧은 펄스를 사용하여 한 영역에 고정 송신 집속하는 기존의 방법과는 달리 여러 송신 집속점에 서로 독립적으로 집속된 쳐프 신호들을 동시에 송신한다. 수신된 신호는 정합 과정을 통하여 송신 집속 위치에 따라 각 쳐프 신호로 분리되고 짧은 펄스로 압축된다. 이렇게 압축되고 분리된 신호들은 각각 수신 동적 집속된 후 거리에 따라 집속 위치별로 선택되고 하나의 신호로 결합되어 개선된 측방향 해상도의 영상을 구성한다. 송신시 동시에 여러 위치에 초음파를 집속하고 수신시 이를 분리하기 위해서 사용된 터프 신호들은 주파수 대역에서 분할되어 서로 직교 특성을 갖도록 설계되었는데 변환자의 제한된 대역폭내에 많은 수의 의미있는 쳐프 신호를 설계하기 위해서 인접한 두 쳐프 신호의 주파수 대역 겹침을 허용하였다. 이때 대역 겹침으로 발생한 상호상관값의 상승을 억제하기 위해 인접한 두 쳐프 신호의 주파수 변화 방향을 엇갈리게 하는 밥법을 제안하였다. 특히 대역분할로 설계된 쳐프 신호중 낮은 주파수 성분의 신호를 변환자로부터 가까운 지역에 집속하고 높은 주파수 성분의 쳐프 신호를 먼 지역에 집속함으로써 깊이에 따라 영상의 해상도의 질을 일정하게 유지시켰다 더욱이 상관기를 이용한 정합 과정에서 신호가 압축되기 때문에 펄스 압축 기법에서 얻는 SNR를 증가시키는 이점이 있다 이때 상관기를 통한 압축 과정에서 쳐프 신호의 첨두값이 쳐프 신호의 길이에 따라 증가하기 때문에 깊이에 따를 높은 주파수 성분의 감쇄에도 불구하고 이렇게 높은 주파수 성분의 터프 신호를 깊은 지역에 사용할 수 있었다. 제안한 동시 다중 송신집속 기반의 시스템을 상관기의 위치에 따라 이상적인 구조와 현실적인 구조로 나타냈으며, 모사 실험을 통하여 기존의 펄스 집속 기법과 비교하여 그 성능을 검증하였다.hrough the medium. By digitizing the analog receiver outputs, and recording the signals for spectral analysis, surface wave velocities can be identified. Modifications to the SASW method includes the reduction of boundary reflections as adopted on the surface waves before the point where the reflected compression waves reach the receivers. In this study, the correlation between the surface wave velocity and the compressive strength of cement mortar is developed using one 36"x36"x4"(91.44$\times$91.44$\times$91.44 cm) cement mortar slab of 2,000 psi (140 kgf/$\textrm{cm}^2$) and two 36"x36"x4"(91.44$\times$91.44$\times$91.44 cm) cement mortar slabs of 3,000 psi (210 kgf/$\textrm{cm}^2$). public transportation, and availability of locally grown food were the important factors for deciding the place compared to those who had higher education. The price was the factor which

• 한국수산과학회지
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• 제55권2호
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• pp.207-217
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• 2022

The accurate calibration of broadband echo sounders is essential for providing high quality acoustic information for fisheries applications. The increased range resolution of broadband echo sounder systems improves the detection and characterization of targets near boundaries, such as fish near the seabed. Most echo sounder systems are calibrated using tungsten-carbide (WC) spheres. For accurate calibration, it is necessary to select WC spheres of optimized diameters used frequently to calibrate echo sounder systems. For these purposes, the measured and simulated target strength (TS) data for seven WC spheres of different sizes were compared across a bandwidth of 100-200 kHz. The frequency-dependent TS pattern for the specular wave measured from two WC spheres using the fractional Fourier transform was also estimated and analyzed. Comparative results are presented for all the spheres and the best average precision of 0.15 dB was obtained for the 22 mm WC sphere.

• 한국수산과학회지
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• 제55권2호
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• pp.195-206
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• 2022

The separation of spectrally overlapped broadband echo signals from free-swimming Japanese needlefish Hypohamphus sajori using the fractional Fourier transform (FrFT) was investigated. The broadband echo signals were measured over frequency ranges of 40-80 and 110-220 kHz. The overlapped echo signals were separated after eliminating noise signals in the smoothed pseudo-Wigner-Ville distribution domain. The echo signal from a 40 mm WC sphere suspended just below a chirp transducer was used to calibrate the broadband of the chirp echo sounder and estimate the frequency dependence of target strength for the separated echo signals. The experimental results show that the proposed FrFT method can analyze the time-frequency image of broadband echo signals from free-swimming individual fish effectively and can be used as a quantitative tool for extracting the acoustic features used for fish species identification.