The design method of 85 GHz-115 GHz band single side-band filter using the principle of martin-puplett inteferometer is described. It has been designed by this method and also manufactured and tested. From the test results, not only the ratio of image singal rejection of 19 dB is obtained, but also the theoretical and experimental results of center frequency of pass-band and rejection-band show the validity of the theory. This manufactured filter was installed on 100GHz band SiS (superconductor insulator superconductor ) receiver for observing cosmic radio waves and tested. We found that this filter can be used a single side-band as well as double side-band mode. The design method which is presented in this paper can be used a single side-band filter for a heterodyne type sub-milimeter wave receiver.
A Pt-skin $Pt_3Ni$(111) surface was reported to show high catalytic activity. In this study, we investigated the magnetic properties and electronic structures of the various oriented surfaces of bulk-terminated and Pt-segregated $Pt_3Ni$ by using a first-principles calculation method. The magnetic moments of Pt and Ni are appreciably enhanced at the bulk-terminated surfaces compared to the corresponding bulk values, whereas the magnetic moment of Pt on the Pt-segregated $Pt_3Ni$(111) surface is just slightly enhanced because of the reduced number of Ni neighboring atoms. Spin-decomposed density of states shows that the dz2 orbital plays a dominant role in determining the magnetic moments of Pt atoms in the different orientations. The lowering of the d-band center energy (-2.22 eV to -2.46 eV to -2.51 eV to -2.65 eV) in the sequence of bulk-terminated (100), (110), (111), and Pt-segregated (111) may explain the observed dependence of catalytic activity on surface orientation. Our d-band center calculation suggests that an observed enhanced catalytic activity of a $Pt_3Ni$(111) surface originates from the Pt-segregation.
연료전지는 가까운 미래를 위한 핵심 청정 신에너지원 중의 하나로 기대된다. 그러나 고분자 연료전지에서 공기극은 느린 산소환원반응과 많은 백금 사용 때문에 상업화에 어려움을 겪고 있으며, 이것을 해결하는 것이 최근 당면 과제이다. 또한 연료극은 일산화탄소의 피독 현상과 전극의 안정성이 문제시 되고 있다. 본 총설에서는 고분자 연료전지를 위한 연료극, 공기극 전기화학 촉매의 이론적 접근을 통해 촉매를 설계하는 최근 연구 내용을 소개하려 한다. 촉매 설계는 합금 전기 화학 촉매를 통해 접근 했으며, 이는 electronic, geometric, lateral effects를 손쉽게 조절할 수 있게 한다. 이것은 계산되어진 d-band center의 함수에 의존하며, 촉매의 활성과 큰 관계를 가짐을 발견하였다. 본고에서 지향하는 촉매의 최종 방향은 이론적 접근을 통해서 촉매의 사용량을 줄이면서 효율적으로 사용하는 것이다.
연료전지에서의 전체 반응 속도는 산화전극에서 일어나는 수소산화반응에 비해 그 반응 속도가 현저히 느린 환원전극에서의 산소환원반응(oxygen reduction reaction, ORR)에 의해 결정된다. ORR 효율성 평가를 용이하게 하는 지표(descriptor)로서 촉매 표면에서의 산소원자 흡착강도를 활용하는데, 산소흡착강도는 촉매 표면의 기하학적 구조 변형에 따른 전자구조를 변형함으로써 조절할 수 있다. 이에 본 연구에서는 백금 표면의 원자모델을 이용하여 표면의 기하학적 구조가 산소흡착강도에 미치는 영향과 그 원인을 밀도범함수이론(density functional theory, DFT) 계산을 통해 분석하였다. 먼저, 기하학적 구조를 인위적으로 변형시킨 Pt(111) 표면에서의 산소흡착반응을 밀도범함수이론 계산을 이용해 분석함으로써 기하학적 구조변화가 산소흡착강도에 미치는 영향(strain effect)을 확인하였다. 최적화한 Pt 격자상수($3.977{\AA}$)에 ${\pm}1%$ 간격의 변화율을 적용하고 각 변화율마다의 산소흡착강도를 계산하였는데, Pt-Pt 원자 간 거리가 멀어질수록 산소흡착강도가 강해지는 것을 확인하였다. 이는 원자 간 거리가 증가할수록 d-band center가 페르미 준위(Fermi level)쪽으로 이동하게 되며, 이로써 일부 반결합 오비탈(anti-bonding orbitals)에 전자가 채워지지 않기 때문에 전체적으로 반결합 오비탈이 형성될 가능성이 적어지기 때문이다. 결과적으로, 순수한 백금이 가진 격자상수($3.9771{\AA}$) 보다 약 2~4% 작은 백금 표면 격자크기를 가질 수 있도록 유도할 수 있다면 산소흡착강도가 적절히 약하게 조절될 수 있으며, 이는 순수한 백금보다 더 향상된 ORR 성능을 가진 촉매물질 개발 연구를 위한 기초자료로서 활용할 수 있을 것이다.
In this paper the design of a new microstrip wide-band microwave discdriminator is presented which is composed of a binary power divider, an open stub and a shorted stub. The microstrip line frequency discriminator is designed at the center frequency of 3.2GHz. Measured discriminating bandwidth is about 20% and return loss is 15dB or more over that frequency range. Experimetal results are in good agreement with the theory.
The limited understanding of the surface properties of $Pt_3Ni$ for the oxygen reduction reaction (ORR) in polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) has motivated the study of properties and electronic structures of seven layered $Pt_3Ni$ (001), (110), and (111) surfaces. The first principle method based on density functional theory (DFT) is carried out. It is found that the bulk $Pt_3Ni$ has a ferromagnetic ground state with the ordered fcc type L12 structure, which is in good agreement with other results. Non magnetic Pt has the induced magnetic moment due to the strong hybridization between 3d Ni and 5d Pt. The magnetic moment of Pt and Ni enhanced on the surface of each due to surface effect however the magnetic moment of surface Pt in the Pt-segregated Pt3Ni (111) decreased and the magnetic moment of Ni in Ni rich subsurface increased significantly. The calculated d band centers of Pt explain the possibilities for oxygen absorption and play the important roles in altering the catalytic properties. The spin polarized densities of states are presented in order to understand physical properties of Pt in different surfaces in detail.
The spectroscopic model is proposed to analyze the gain bandwidth of a fiber Raman amplifier (FRA) with a multiple wavelength pumping scheme based on Raman gain theory. The oscillatory lineshape, which is the analytic function to analyze Raman gain spectra, allows us to estimate the gain bandwidth of the FRA. Based on the proposed theoretical modeling, we design and analyze the characteristics of the FRA using the combined multiwavelength pumping sources. We achieved the extended gain bandwidth of the FRA over 80 nm with the small gain ripple less than 0.5 dB. Threshold pumping power and effective noise figure for the FRA can be also analyzed by using the proposed model, which is also applicable for versatile fibers with other doping materials. The proposed analysis method can be useful for the design of FRA with the multiwavelength pumping scheme.
본 논문은 MNG (mu-Negative) 메타 인공 물질을 이용한 T-SRR (Triple Split Ring Resonator)을 제안하여 3단의 저손실 대역통과 필터를 응용 설계를 하였다. 제안된 대역통과 필터는 낮은 유전율을 가진 기판 위에 T-SRR의 크기를 자유롭게 조절할 수 있고 ${\lambda}/4$ 전송선로를 적용하여 저손실 대역통과필터로 응용설계함. 또한 군사용 위성통신대역의 I-밴드 10 GHz 중심 주파수에서, 필터 내의 T-SRR의 QL값은 184이며, 필터의 대역폭은 10 % 일 때, 삽입손실 및 반사손실은 각각 1.44 dB 와 17.3 dB의 값을 얻었다. 향후 IPD(Integrated Passive Device)등으로 재설계가 가능할 것임.
본 논문에서는 우수한 양산성을 감안한 협대역 도파관형 대역통과 여파기를 제작하기 위하여 미리 제작된 판 재를 도파관 튜브의 내부에 파진 스롯에 끼워넣는 단일 E 평면구조를 제안하고, 이를 변분해석볍을 사용하여 해석하였다. 그리고 통과대역 보정법에 의한 여파기 합성설계방볍을 사용하여 마이크로파대 협대역 도파관형 대역통과 여파기를 설계하는 CAD 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램으로 중심주파수 3.82GHz 5단 O.002dB equi-ripple Chebyshev형 28MHz의 대역폭을 갖는 대역통과 여파기를 설계하여 튜닝구조로 제작, 여파기 특성을 미세조정과정을 거쳐 실험하였다. 그 결과 이론치와 잘 일치하는 측정결과를 얻었다.
본 논문에서는 접힌 모노폴 안테나 모델을 응용하여 KPCS대역용 내장형 안테나를 설계하고 이를 제작한다. 모노폴 안테나가 갖는 고이득 특성을 가지면서 휴대폰 내부에 용이하게 탑재할 수 있는 안테나구조를 제안한다. 이 안테나는 KPCS 대역의 중간 주파수인 1.8GHz를 중심으로 설계되었으며, 설계를 위하여 안테나 구조에서 길이변화에 따른 임피던스 특성 변화를 시뮬레이션 한다. 제작된 안테나를 측정한 결과 정재파비 2:1을 기준으로 17.2 - 1.88GHz의 대역특성과 H면 무지향수동(passive) 방사특성을 보였다. 또한 능동(active) 특성을 측정한 결과, 최대 -105 - -108dBm감도 및 22.5-23.6dBm 출력 특성을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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