• 제목/요약/키워드: Dielectric loss factor

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Bi2O3가 첨가된 BaTi4O9 세라믹 후막 모노폴 안테나의 전기적 특성 (The Electrical Properties of Bi2O3 Doped BaTi4O9 Ceramic Thick Film Monopole Antenna)

  • 정천석;안상철;안성훈;허대영;박언철;이재신
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.826-834
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    • 2004
  • 본 논문에서는 소형이며 광대역 특성을 가지는 안테나를 위해 Bi$_2$O$_3$가 첨가된 BaTi$_4$$O_{9}$ 세라믹스를 이용하여 후막 모노폴 안테나를 제작하였다. 그 결과 첨가된 Bi가 치환되어 이차상인 Bi$_4$Ti$_3$O$_{12}$를 형성되었고 이에따라 높은 비유전율은 일정하였고 품질계수(Q$_{f}$${\times}$f)는 급격히 감소하였다. 안테나 특성에 있어서 비유전율보다는 품질 계수의 영향을 직접적으로 받았다. 대역폭을 측정한 결과 Bi$_2$O$_3$ 첨가량이 증가할수록 급격한 품질계수 감소와 함께, 대역폭은 16 %에서 33 %로 증가하였다. 이에 반하여 이득은 -0.8 dBi에서 -4.3 dBi로 감소하였다. 이로인해 방사 패턴은 Bi$_2$O$_3$ 미(未)첨가시 보다 낮은 dBi 값을 보여 주었다. 특히 방사 패턴을 측정 한 결과 무 지향성을 보여야 될 x-y면 방사 패턴의 경우 격자구조의 왜곡으로 인한 파장의 산란과 공기와 유전체의 경계면에서 높은 비유전율의 차이로 굴절이 일어나 심하게 왜곡되어 있었다. 그러나 낮은 품질계수로 인하여 모든 조성 범위에서 우수한 -10 dB 대역폭 특성을 보여주었다.주었다..

고주파용 대용량 단위 유전체 제조공정과 ZrO2 첨가에 따른 전기적 특성 연구 (Study on Condition of Fabrication Processing for R. F. High-power Unit Capacitor and Electrical Characteristics According to Addition of ZrO2)

  • 안영수;김준수;박주석;김홍수;한문희;노광수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.822-828
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    • 2002
  • $ZrO_2$ 첨가량 변화에 따른 전기적 특성과 고주파 대용량 세라믹 캐패시터 제조공정 조건을 규명하기 위하여 고주파 대용량 세라믹 캐패시터의 제조 및 전기적 특성에 관하여 연구하였다. 단위 캐패시터는 테이프 캐스팅법으로 제조되었으며, 유전체 및 바인더의 최적조성은 57.5∼60.0: 42.5∼40.0 wt%이다. 슬러리의 점도는 4000∼5000 cps이며, 이 슬러리를 사용하여 제조한 그린 테이프는 뛰어난 캐스팅 상태를 유지하고 있다. 80$^{\circ}C$에서 200 kg/$cm^2$의 성형압으로 성형함으로서 최적의 적층 상태를 얻을 수 있었다. 단위 캐패시터의 전기적 특성, 특히 절연파괴 특성을 증진시키기 위하여 $ZrO_2$를 첨가하였다. $ZrO_2$ 첨가량이 1 wt%에서부터 5 wt%까지 첨가한 경우에는 단위 캐패시터의 유전상수 및 유전손실에 큰 영향을 미치지 못하였다. 또한 유전상수도 10 kHz에서 500 kHz 사이의 주파수 범위에서 큰 변호가 없었다. 내전압은 3 wt%를 첨가한 경우 $CaZrO_3$에 형성 및 입자크기 감소로 인하여 증진됨을 확인할 수 있었다.

우주환경하에서 횡진동 모드 PZT진동자의 특성변화 예측 (Estimation of Characteristics Change on Transverse Mode PZT Vibrator Under Space Environment)

  • 이상훈;문귀원;유성연;김정순;김무준
    • 한국음향학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.514-522
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    • 2012
  • 횡진동 모드 압전진동자의 우주-항공산업에의 적극적인 활용을 위하여 우주환경을 모사한 열진공 챔버를 사용하여 $-100^{\circ}C{\sim}90^{\circ}C$의 범위에서 PZT-5계열의 압전세라믹 진동자의 온도변화에 따른 특성변화를 조사하였다. 그 결과 공진 및 반공진주파수는 상온일 때를 중심으로 온도의 변화에 따라 증가하였고 유전상수의 경우 주어진 온도 범위에서 2500~7500의 범위에서 선형적으로 증가하였다. 기계적 손실은 0.08~0.03의 범위에서 선형적으로 감소하는 경향을 보였다. 이들에 대한 회귀분석을 통하여 1차원 및 2차원 회귀함수를 이용하여 압전진동자의 각 특성에 대한 온도의존함수들을 도출하였다. 이들 함수를 적용하여 구한 횡모드 압전 진동자의 입력어드미턴스의 계산결과는 측정결과와 좋은 일치를 보이고 있었으며 우주환경에서의 온도에 따른 특성변화 예측에 유효함을 확인할 수 있었다.

(Pb,La)TiO3/LiTaO3/(Pb,La)TiO3 다층 강유전 박막을 이용한 초전형 적외선 센서 (Pyroelectric Infrared Sensors using (Pb,La)TiO3/LiTaO3/(Pb,La)TiO3 Multilayer Ferroelectric Thin Films)

  • 성세경;이두현;최혁환;이명교;권태하
    • 센서학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.247-253
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    • 2002
  • 초전형 적외선 센서를 제작하기 위하여 rf 마그네트론 스퍼터링법으로 $(Pb,La)TiO_3(PLT)$/$LiTaO_3$(LTO)/PLT 강유전 박막을 증착한 후 급속 열처리하여 열처리 온도와 시간에 따른 결정성을 조사하였다. 강유전 박막의 c축 배향도에 따른 비유전율 및 유전손실을 측정하고 C축 배향도가 가장 큰 강유전 박막으로 제작된 센서에 대해 초전계수를 측정하여 센서의 전압응답에 대한 성능지수($F_V$)와 감도에 대한 성능지수($F_D$)를 구하였다. 얻어진 $F_V$, $F_D$는 각각 $6.15{\times}10^{-10}\;C{\cdot}cm/J$, $1.98{\times}10^{-8}\;C{\cdot}cm/J$였다.

CLN-PZT 세라믹스의 전기, 광학 특성에 관한 연구 (A Study on the Electrical and Optical Characteristics of CLN-PZT Ceramics)

  • 강원구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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    • pp.799-801
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    • 1988
  • This paper was studied on the effects of Ca-La-Nb substitution and Zr/Ti ratio variation to Pb(Zr, Ti)$O_3$ system on structural, electrical, optical and sound level characteristics in order to develope the piezoelectric and electrooptic ceramic devices. Also the specimens were prepared by the two stage sintering technique. The molecular formular was X($CaO{\cdot}1/4La_{2}O_{3}{\cdot}1/4Nb_{2}O_{5}){\cdot}(1-X)Pb(Zr_{Y}Ti_{1-Y})O_{3}$(x=100X, y=100Y), and the variation of x was $6{\sim}12$, y was 60${\sim}$49 and second stage sintering time was 20${\sim}$40 hours. The experimental results obtained from this study are as follows : 1. The density was decreased, the grain size was increased according to increase of Ca-La-Nb substitution. 2. The crystal structure was rhombohedral in composition 6/60/40, and the crystal structure was tetragonal and cubic according to increase of Ca-La-Nb substitution. 3. The Ca substitution of PZT system enhanced the sintering property. The Pb site vacancy resulting from the substitution of La-Nb increased the dielectrical constant, the piezoelectric charge constant, the dielectric loss and decreased the coercive field. 4. The resistivity of PZT system which has the P type conduction mechanism increased according to substitution of La-Nb because of the substituent acting as donor. 5. The PZT ceramics varied from ferroelectric substance according to increase of Ca-La-Nb substituent. The coercive field and saturation remanent polarization decreased, and at last straight line according to increase of La-Nb substitution. 6. The amount of Ca-La-Nb substitution to improve the light transmittance of speciment was 10 mol%, the Zr/Ti ratio was 49/51, and the second stage sintering time was 40 hours. 7. According to Ca-La-Nb substitution, the specimens was to be transparent. The 7.5/51/49 specimen was suitable for transparent sound vibrator because it had 58% light transmittance (thick 0.2[mm], wave length 700[mm]) and 48% electromechanical coupling factor.

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케이블 열회로의 전기적 등가회로 변환을 이용한 케이블 허용전류 검토 방법 (A Review Method of Calculation Results on Cable Ampacity using the Transformation to Electric Equivalent Circuit from Cable Thermal Circuit)

  • 강연욱;김민주;장태인;박진우;박흥석;강지원
    • 전기학회논문지
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    • 제65권5호
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    • pp.738-744
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    • 2016
  • Current rating of a power cable can be calculated by the maximum allowable temperature in an insulating material considering the heat transfer from cable conductor. Therefore, it is very important to calculate the current rating using electrical equivalent circuit by calculated cable thermal circuit parameters but, it has not been fully investigated yet. In this paper, in order to determine the current rating of power cable, conventional calculation method has been reviewed considering the conductor resistance, loss factor of sheath, dielectric losses and thermal resistances based on the maximum allowable temperature of 345 kV $2500mm^2$ XLPE cable. To confirm the calculation result of the current rating, the conductor temperature should be examined whether it reaches the maximum allowable temperature by the thermal equivalent circuit of the cable. Then, utilizing EMTP (Electro-Magnetic Transient Program) which is a conventional program for electrical circuit, the thermal equivalent circuit was transformed to an electric equivalent circuit using an analogous relationship between thermal circuit and electrical circuit, and temperature condition including cable conductor, sheath, cable jacket could be calculated by the current rating of 345 kV $2500mm^2$ XLPE cable.

Study of Localized Surface Plasmon Polariton Effect on Radiative Decay Rate of InGaN/GaN Pyramid Structures

  • Gong, Su-Hyun;Ko, Young-Ho;Kim, Je-Hyung;Jin, Li-Hua;Kim, Joo-Sung;Kim, Taek;Cho, Yong-Hoon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.184-184
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    • 2012
  • Recently, InGaN/GaN multi-quantum well grown on GaN pyramid structures have attracted much attention due to their hybrid characteristics of quantum well, quantum wire, and quantum dot. This gives us broad band emission which will be useful for phosphor-free white light emitting diode. On the other hand, by using quantum dot emission on top of the pyramid, site selective single photon source could be realized. However, these structures still have several limitations for the single photon source. For instance, the quantum efficiency of quantum dot emission should be improved further. As detection systems have limited numerical aperture, collection efficiency is also important issue. It has been known that micro-cavities can be utilized to modify the radiative decay rate and to control the radiation pattern of quantum dot. Researchers have also been interested in nano-cavities using localized surface plasmon. Although the plasmonic cavities have small quality factor due to high loss of metal, it could have small mode volume because plasmonic wavelength is much smaller than the wavelength in the dielectric cavities. In this work, we used localized surface plasmon to improve efficiency of InGaN qunatum dot as a single photon emitter. We could easily get the localized surface plasmon mode after deposit the metal thin film because lnGaN/GaN multi quantum well has the pyramidal geometry. With numerical simulation (i.e., Finite Difference Time Domain method), we observed highly enhanced decay rate and modified radiation pattern. To confirm these localized surface plasmon effect experimentally, we deposited metal thin films on InGaN/GaN pyramid structures using e-beam deposition. Then, photoluminescence and time-resolved photoluminescence were carried out to measure the improvement of radiative decay rate (Purcell factor). By carrying out cathodoluminescence (CL) experiments, spatial-resolved CL images could also be obtained. As we mentioned before, collection efficiency is also important issue to make an efficient single photon emitter. To confirm the radiation pattern of quantum dot, Fourier optics system was used to capture the angular property of emission. We believe that highly focused localized surface plasmon around site-selective InGaN quantum dot could be a feasible single photon emitter.

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