• 제목/요약/키워드: EMI Noise

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GHz EMI Characteristics of 3D Stacked Chip PDN with Through Silicon Via (TSV) Connections

  • Pak, Jun-So;Cho, Jong-Hyun;Kim, Joo-Hee;Kim, Ki-Young;Kim, Hee-Gon;Lee, Jun-Ho;Lee, Hyung-Dong;Park, Kun-Woo;Kim, Joung-Ho
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제11권4호
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    • pp.282-289
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    • 2011
  • GHz electromagnetic interference (EMI) characteristics are analyzed for a 3dimensional (3D) stacked chip power distribution network (PDN) with through silicon via (TSV) connections. The EMI problem is mostly raised by P/G (power/ground) noise due to high switching current magnitudes and high PDN impedances. The 3D stacked chip PDN is decomposed into P/G TSVs and vertically stacked capacitive chip PDNs. The TSV inductances combine with the chip PDN capacitances produce resonances and increase the PDN impedance level in the GHz frequency range. These effects depend on stacking configurations and P/G TSV designs and are analyzed using the P/G TSV model and chip PDN model. When a small size chip PDN and a large size chip PDN are stacked, the small one's impedance is more seriously affected by TSV effects and shows higher levels. As a P/G TSV location is moved to a corner of the chip PDNs, larger PDN impedances appear. When P/G TSV numbers are enlarged, the TSV effects push the resonances to a higher frequency range. As a small size chip PDN is located closer to the center of a large size chip PDN, the TSV effects are enhanced.

Power Islands의 공진에 의한 잡음 전달 개선 방법 (The Improvement Method of Transfer Noise by Power Islands Resonace)

  • 이신영;권덕규;이해영
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.13-18
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    • 2003
  • 본 논문에서는 파워 아일랜드(power island)에서 발생되는 잡음 전달을 개선하는 방법에 대해서 연구하였다. 일반적으로 파워 아일랜드는 각 파워 버스(power bus)의 구조적 공진에 의해 잡음 전달이 증가하는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 두 가지의 잡음 전달 개선 방법을 제시하였다. 첫 번째로 잡음원의 위치를 변화시킴으로서 구조적 공진을 억제하였다. 두 번째로 공진이 발생할 경우 잡음 전달을 감소시키기 위해서 EGI(Elevated Ground Island)를 제안하였다. 해석결과, 잡음원의 위치에 따라 파워 버스의 공진을 최소로 감소시켰으며, EGI를 이용하여 잡음 전달을 효과적으로 감소할 수 있었다.

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방사 잡음 감소를 위한 인쇄회로기판의 접지 구조 개선 (PCB Ground Structure Improvement for Radiation Noise Reduction)

  • 송상화;권덕규;이해영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.233-238
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    • 2003
  • 고속 회로의 발전과 함께 고주파 잡음의 발생 가능성이 커지고, 이러한 시스템의 잡음 억제를 위해 다중 접지(multipoint ground)가 사용되고 있다. 이 가운데 스크류를 이용한 인쇄회로기판의 접지는 인접 스크류들 사이에 접지 루프를 형성하여 방사잡음을 유발한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 기구물(chassis)에 대한 인쇄회로기판의 접지 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 전파흡수체와 전도성 구리 테이프를 이용해서 전파 흡수량을 증가시킨 것이다. 1~3 ㎓대역에서 기판의 방사 잡음을 측정한 결과, 제안된 접지 구조는 스크류 접지 구조에 비해 2 ㎓ 이하의 대역에서 방사 잡음이 2.62 dBuV/m 감소되었다.

차동 노이즈 분석을 위한 단상 인버터 고주파 회로 모델링 및 검증 (Single Phase Inverter High Frequency Circuit Modeling and Verification for Differential Mode Noise Analysis)

  • 신주현;생차야;김우중;차한주
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.176-182
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    • 2021
  • This research proposes a high-frequency circuit that can accurately predict the differential mode noise of single-phase inverters at the circuit design stage. Proposed single-phase inverter high frequency circuit in the work is a form in which harmonic impedance components are added to the basic single-phase inverter circuit configuration. For accurate noise prediction, parasitic components present in each part of the differential noise path were extracted. Impedance was extracted using a network analyzer and Q3D in the measurement range of 150 kHz to 30 MHz. A high-frequency circuit model was completed by applying the measured values. Simulations and experiments were conducted to confirm the validity of the high-frequency circuit. As a result, we were able to predict the resonance point of the differential mode voltage extracted as an experimental value with a high-frequency circuit model within an approximately 10% error. Through this outcome, we could verify that differential mode noise can be accurately predicted using the proposed model of the high-frequency circuit without a separate test bench for noise measurement.

전기장 왜란을 이용한 비접촉 스마트 TV 제스처 인식 알고리즘 (Non-Contact Gesture Recognition Algorithm for Smart TV Using Electric Field Disturbance)

  • 조정재;김영철
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.124-131
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    • 2014
  • 본 논문에서는 4-채널 전위계 센서의 배열을 이용한 비접촉 제스처 인식 알고리즘을 제안한다. 주변의 전기장 변화에 민감한 전위계 센서를 스마트기기의 제스처인식에 활용하기 위해서 실내 환경에서 극저주파 대역 EMI(Electro Magnetic Interference) 및 PLN(Power Line Noise) 영향을 최소화하였다. AC 형태의 입력 데이터 값에 10Hz LPF(Low Pass Filter) 및 H/W 샘플링 속도를 고려한 최대 버퍼 값 추출 알고리즘을 적용하여 선형적인 DC 형태의 데이터로 변형한다. 추가적으로 칼만 필터를 적용함으로써 노이즈를 최소화하며, 센서간의 배열을 고려한 데이터 차분 과정을 통해 목표물의 2차원적 움직임 정보를 추출한다. 추출된 데이터 값과 peak 값의 시차정보를 이용하여 DTW(Dynamic Time Warping) 제스처 인식 및 보정 알고리즘을 구현하였으며, 다섯가지 동작 시나리오 테스트 결과 95% 이상의 높은 인식률을 보였다.

TEM 도파관을 이용한 전자파 장해 측정 연구 및 표준화 동향

  • 권종화
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제13권1호
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    • pp.51-62
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    • 2002
  • EMI/EMS 측정을 위해서는 주변 전자파 잡음(background noise)이 낮은 야외시험장(Open Area Test Site)이 가장 바람직하나, 근래 전자(전기 기기 사용의 증가와 방송.무선통신 시스템의 다양화로 인한 인공잡음(artificial noise)의 증대로 조건에 부합된 부지 선정이 어렵고, 설치 비용이 매우 크며 날씨 변화에 따라 시험 계획이 변경 될 수도 있는 단점이 있다. 전자파 분-무반사실(Semi Anechoic Chamber)은 대부분의 환경 잡음을 감쇠시키므로 야외시험장처럼 장소의 구애를 받지 않아 도시나 혹은 제품 생산지 가까이에 설치 운용이 가능하다. 그러나 큰 설치 공간과 많은 시설 유지 비용을 필요로 하며, 저주파 대역에서는 반사에 의한 공진을 완전히 제거할 수 없어 성능이 떨어진다. 또한, 최근 컴퓨터 CPU의 동작주파수가 급속하게 높아지고 PCS, IMT-2000 등과 같은 이동전화의 사용주파수도 계속해서 높아짐에 다라 미연방통신위원회(Federal Communication Commission)에서는 5㎓까지의 복사 방출 시험을 요구하고 있다. IEC 61000-4-3 복사 내성 시험규격도 휴대폰 주파수인 2㎓까지 확장되었으며 IMT-2000, Bluetooth 등 새로운 이동통신서비스가 속속 개발됨에 따라 18㎓ 까지 시험 주파수가 확장되는 추세이다. 그러나, 현재 국내 각 연구실에서 보유하고 있는 야외시험장이나 전자파 반-무반사실의 경우 1㎓이상에서의 시험이 곤란하여 수 ㎓주파수대역에서 시험이 가능한 복사 및 내성시험 시설이 필요하게 되었다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 고안된 대용 측정 시설 중 대표적인 것이 TEM 셀이나 GTEM셀과 같은 TEM 도파관(waveguide) 형태의 장비들이다. 이들은 본래 EMS 측정을 위한 장비이지만 협소한 공간이나 외부와의 전자파 간섭의 우려가 없고, 설치가 비교적 자유로워 여러 연구기관에서 도파관 원리를 이용한 측정 방식을 연구(개발하여 범용적인 전자파 적합성 측정 장비로서 활용하고 있다. 야외시험장과 무반사실 등이 안테나에 의한 피시험기기 주변 공간에서의 1점 측정으로 인해 시험 시간이 많아 소요되는 공통적인 단점이 있는 반면, TEM 도파관에 의한 측정은 일단 피시험기기의 모델링 정보만 얻어지면 계산에 의해 EMI 측정을 바로 할 수 있다. <표 1>에서 현재 상용화되어 사용되고 있는 TEM/GTEM 셀, 야외 시험장 및 전자파 무반사실에 대해 EMI 측정과 관련된 몇 가지 사안에 대해 비교하였다. 본 문서에서는 야외시험장이나 전자파 반-무반사실 등과 같은 기존 EMI/EMS 측정 시설의 단점을 보완하고, 광대역 특성을 갖는 대용 측정 시설로서의 TEM 도파관에 대해 소개하고 야외시험장 결과와의 상관관계 알고리즘 및 표준화 동향에 대해 기술하였다. 2절에서는 대표적인 TEM 도파관 구조의 측정 시설인 TEM 셀과 GTEM 셀의 전기적.구조적 특징에 대해 간단히 기술하고, 3절에서는 TEM 셀과 GTEM 셀에서이 측정결과를 이용하여 야외 시험장 결과를 얻어내는 상관관계 알고리즘에 대해 기술하였다. 4절에서는 IEC/CISPR와 TC77에서의 표준화 활동을 중심으로 현재 진행중인 TEM 도파관 관련 표준화 동향과 내용에 대해 기술하고자 한다.

VLBI 자료처리 시스템의 데이터 전송에서 잡음방지에 관한 연구 (A Study on the Noise Reduction Method for Data Transmission of VLBI Data Processing System)

  • 손도선;오세진;염재환;노덕규;정진승;오충식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.333-340
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    • 2011
  • 한국천문연구원은 한일상관센터 (Korea-Japan Correlation Center, KJCC)에 2009년부터 한일공동VLBI상관기(Korea-Japan Joint VLBI Correlator, KJJVC)를 설치하여 운영하고 있다. 한일공동VLBI상관기는 한국우주전파관측망(Korean VLBI Network, KVN), VERA(VLBI Exploration of Radio Astrometry), JVN(Japanese VLBI Network) 및 공동 관측망 등에서 관측한 VLBI(Very Long Baseline Interferometer) 데이터를 상관처리하고, 과학적 목적을 위해 관측데이터를 처리하는 전용 계산기로 사용된다. KJJVC는 각 구성시스템 사이의 데이터 입출력 규격으로 VLBI 국제표준인 VSI(VLBI Standard Interface)를 따르고 있다. 특히 관측된 데이터를 상관처리하기 위해 고속재생기인 Mark5B시스템과 동기재생처리장치(Raw VLBI Data Buffer, RVDB) 사이에는 1024 Mbps급으로 데이터가 전송된다. 고속 데이터 전송에 있어 발생하는 전자기 방해 (Electromagnetic Interference, EMI)는 관측데이터의 손실을 야기 시키며, 전송 케이블의 길이가 길수록 손실 발생빈도가 많고, 디지털 데이터 신호의 전압레벨을 감소시켜 데이터 인식 오류를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 VSI 규격의 통신에서 발생하는 EMI 잡음 정도를 측정하고, 데이터 손실을 최소화할 수 있는 방법으로 1) RC 필터를 사용한 방법, 2) Microstrip 라인을 이용한 임피던스 매칭, 3) Differential line driver를 이용한 신호 복원 방법 등을 제안하였다. 각 제안방법들의 유효성을 확인하기 위해 제안방법들은 시뮬레이션과 실험적인 구현을 통하여 성능시험을 수행하였으며, 각각의 제안 방법이 VSI 규격의 고속 데이터 전송에 유효함을 확인하였다.

Analysis of Several Digital Network Technologies for Hard Real-time Communications in Nuclear Plant

  • Song, Ki-Sang;No, Hee-Cheon;Kim, Dong-Hun;Koo, In-Soo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제31권2호
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    • pp.226-235
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    • 1999
  • Applying digital network technology for advanced nuclear plant requires deterministic communication for tight safety requirements, timely and reliable data delivery for operation-critical and mission-critical characteristics of nuclear plant. Communication protocols, such as IEEE 802/4 Token Bus, IEEE 802/5 Token Ring, FDDI, and ARCnet, which have deterministic communication capability are partially applied to several nuclear power plants. Although digital communication technologies have many advantages, it is necessary to consider the noise immunity from electromagnetic interference (EMI), electrical interference, impulse noise, and heat noise before selecting specific digital network technology for nuclear plant. In this paper, we consider the token frame loss and data frame loss rate due to the link error event, frame size, and link data rate in different protocols, and evaluate the possibility of failure to meet the hard real-time requirement in nuclear plant.

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확장칼만필터를 이용한 SRM의 위치센서 없는 제어 (The Control of SRM using the Extended Kalman Filter without a Position Sensor)

  • 김호성;양이우;신재화;김영석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2739-2741
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    • 1999
  • The rotor position information is needed to control the speed of SRM(Switched Reluctance Motor). The information of the rotor position have been generally acquired by using the encoder or the resolver. Speed sensors, however, occasionally malfunction under the hostile environment such as EMI, dust, high temperature and humidity, etc. There have been many efforts to drive the motor without speed sensors. In this paper, the EKF(Extanded Kalman Filter) theory is proposed to drive the SRM without speed sensors. Proposed method keeps a robust speed estimation performance against the input noise because it includes a noise model of measuring noise within the system. The validity of the proposed method has been examined by simulations.

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DC-DC 벅 컨버터의 차동모드 노이즈 분석을 위한 고주파 등가회로 모델 (High-Frequency Equivalent Circuit Model for Differential Mode Noise Analysis of DC-DC Buck Converter)

  • 신주현;김우중;차한주
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제6권4호
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    • pp.473-480
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    • 2020
  • In this paper, we proposed a high frequency equivalent circuit considering parasitic impedance components for differential noise analysis on the input stage during DC-DC buck converter switching operation. Based on the proposed equivalent circuit model, we presented a method to measure parasitic impedance parameters included in DC bus plate, IGBT, and PCB track using the gain phase method of a network analyzer. In order to verify the validity of this model, a DC-DC prototype consisting of a buck converter, a signal analyzer, and a LISN device, and then resonance frequency was measured in the frequency range between 150 kHz and 30 MHz. The validity of the parasitic impedance measurement method and the proposed equivalent model is verified by deriving that the measured resonance frequency and the resonance frequency of the proposed high frequency equivalent model are the same.