• 제목/요약/키워드: Electromagnetic (EM)

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진화 알고리즘을 이용한 삼중 대역 PIFA 최적 설계 프로그램의 구현 (Development of an Optimal Design Program for a Triple-Band PIFA Using the Evolution Strategy)

  • 고재형;김군태;김동훈;김형석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.746-752
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    • 2009
  • 본 논문에서는 진화 알고리즘을 이용하여 U형 슬롯을 갖는 433 MHz, 912 MHz 및 2.45 GHz의 삼중 대역 PIFA(Planar Inverted-F Antenna)를 설계할 수 있는 프로그램 구현에 대해 다룬다. 일반적으로 U형 슬롯의 넓이와 길이에 따라 개구형 공진 주파수를 결정할 수 있으나, 두 개의 U형 슬롯의 영향으로 공진 주파수가 변화하기 때문에 진화 알고리즘을 이용한 최적 설계 프로그램을 통하여 최적의 U형 슬롯의 넓이와 길이를 구하였다. 변이와 재생산의 반복 과정을 통해 설계 목표에 적합한 설계 변수 값을 찾는 진화 알고리즘을 자동화하기 위하여 상용 전자장 해석 프로그램과 최적 설계 프로그램간의 연동 인터페이스를 구축하였다. 구현한 최적 설계 프로그램을 통한 삼중 대역 PIFA 시뮬레이션 결과는 430 MHz, 910.5 MHz 및 2.458 GHz의 공진 주파수를 갖는다.

초소형 40 GHz Hairpin 대역통과 여파기 (Compact 40 GHz Hairpin Band-Pass Filter)

  • 이영철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.27-30
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    • 2018
  • 본 연구에서는, 밀리미터파 무선 통신 시스템 응용을 위하여 hairpin 구조를 응용한 40 GHz 대역통과 여파기 (BPF; band pass filter)를 설계 및 제작하여 그 특성을 측정하였다. 3차원 전자계분석 툴과 hairpin BPF 설계 수식을 이용하여, 비유전율 2.2와 5 mil 두께의 Duroid (RT5880) 기판에 BPF를 설계하였다. 입 출력단에서 U-shape 공진기의 tapping 위치(t)는 external Q-factor ($Q_e$)를 추출하여 결정하였고, 다른 공진기들 사이의 커플링 계수는 필터 특성을 고려하면서 물리적 치수를 조정하여 결정하였다. 제작된 hairpin BPF는 probe station에서 probing 방법으로 측정하였고, 중심 주파수와 대역폭은 각각 41.61 GHz 그리고 7.43 %으로 나타났다. 측정된 입력 및 출력 반사 손실은 통과 대역에서 -10 dB 이하 이고 측정된 삽입손실은 -3.94 dB이다. 제작된 여파기의 크기는 $9.1{\times}2.8mm^2$ 이다.

IC 표면 전류 분포 측정을 위한 초소형 자기장 프로브 설계 (Design of Miniaturized Magnetic Field Probe for Measurement of IC Surface Current Distribution)

  • 이승배;전영현;김병성
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권5호
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    • pp.154-161
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    • 2009
  • 최근 들어 작은 면적에 고속으로 동작하는 여러 기능 블록이 집적됨에 따라, 고속 직접회로는 인접회로의 오동작을 유발하고, 무선 수신기의 감도를 떨어뜨리는 중요한 전자파 간섭원으로 부각되고 있다. 따라서 집적회로 내부에서 가장 주요한 전자파 방해원을 파악하기 위한 좀 더 정밀한 분석 도구가 필요하게 되었다. 이러한 필요성에 따라 본 논문에서는 직접회로의 표면에 흐르는 전류세기의 분포를 측정할 수 있는 고해상도 자기장 프로브를 반도체 공정을 이용하여 설계 및 제작하였다. 3층 금속 배선이 가능한 반도체 공정을 이용함으로써 프로브 두께를 기존 작업보다 약 10%정도로 감소시킬 수 있었다. 정자기 해석과 전자기 모의실험을 통해 프로브의 공간분해능 및 비자기장 성분에 의한 영향을 분석하였으며, 실제 직접회로의 표면 전류를 측정한 결과, $210{\mu}m$의 공간해 상도를 얻을 수 있음을 확인하였다.

평행 결합선로 이론에 근거한 새로운 집중 소자형 방향성 결합기 (Novel Lumped Element Backward Directional Couplers Based on the Parallel Coupled-Line Theory)

  • 박준석;송택영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.1036-1043
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    • 2003
  • 본 논문은 평행 결합 선로의 집중 소자형 등가회로를 이용한 방향성 결합기 설계 이론을 제안하였다. 이 등가 회로는 단지 자기 인덕턴스와 커패시턴스만을 가지며 이로 인해 정확한 집중 소자형 등가회로를 설계할 수 있는 장점을 제공한다. 본 논문에서 제시한 평행 결합선로의 등가회로와 등가 파라미터 추출식은 평행 결합 선로와 이 등가회로의 우$.$기 모드 특성의 등가관계를 이용하여 유도하였고, 본 논문에서 제시된 평행결합선로의 각 집중소자 등가회로 모델로 3 dB, 10 dB 방향성 결합기를 설계하여 시뮬레이션 결과와 실제 제작하여 측정한 결과를 비교하였다. 또한 LTCC 기술의 적용을 위하여 다층구조을 갖는 칩형태의 2 GHz대 집중소자형 방향성 결합기를 본 논문에서 제시한 등가회로 구조를 사용하여 설계하고, 상용 전자장 시뮬레이터를 사용하여 설계 결과를 검증하였다.

전자유도 탐사를 이용한 지하매설물 탐지 정확도 분석 (A Study on the Detecting Accuracy of EM Induction Survey Data of Buried Utility)

  • 권형석;최준호;황대진;김문재;윤정섭
    • 한국재난관리표준학회지
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    • 제1권4호
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    • pp.73-81
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    • 2008
  • 전자유도 탐사는 매설관로에서 발생되는 자기장을 측정하는 탐사방법으로 하나의 관로만 매설되어 있는 경우에는 20 cm 이내의 높은 정확도를 보이지만, 탐지대상 관로 인근에 다른 관로가 매설되어 있으면 자기장의 교란으로 정확도가 감소한다. 본 연구에서는 지하매설물 탐지 정확도 향상을 위하여 대칭성을 이용하여 매설관로의 수평위치를 검증하는 방법과 에너지 크기 비교법과 삼각법을 이용하여 매설심도를 검증하는 방법에 대해 고찰하였다. 다음으로 현재 판매되는 전자유도 탐사장비가 별도의 저장장치를 가지고 있지 않아 측정자료의 분석이 불가능한 문제를 개선하기 위하여, Bluetooth 무선통신장치를 이용하여 측정자료를 저장하는 방법을 개발하였다. 마지막으로 두 개의 인접관로를 하나로 오인하는 문제점을 개선하기 위하여 현장모형실험을 통해 인접관로의 거리에 따른 분해능을 고찰하였다.

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FPD 공정용 Glass 이송 시스템을 위한 자기부상 EMS의 개발 (Magnetic Levitated Electric Monorail System for Flat Panel Display Glass Delivery Applications)

  • 이기창;문지우;구대현;이민철
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.566-572
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    • 2011
  • In recent semiconductor and FPD (Flat Panel Display) manufacturing processes, high clean-class delivery operation is required more and more for short working time and better product quality. Traditionally SLIM (Single-sided Linear Induction Motor) is widely used in the liner drive applications because of its simplicity in the rail structure. A magnetically levitated (Maglev) unmanned vehicle with SLIM traction, which is powered by a CPS (Contactless Power Supply) can be a high precision delivery solution for this industry. In this paper unmanned FPD-carrying vehicle, which can levitate without contacting the rail structure, is suggested for high clean-class FPD delivery applications. It can be more acceptable for the complex facilities composed with many processes which require longer rails, because of simple rail structure. The test setup consists of a test vehicle and a rounded rail, in which the vehicle can load and unload products at arbitrary position commanded through wireless communications of host computer. The experimental results show that the suggested vehicle and rail have reasonable traction servo and robust electromagnetic suspensions without any contact. The resolution of point servo errors in the SLIM traction system is accomplished under 1mm. The maximum gap error is ${\pm}0.25mm$ with nominal air gap length of 4.0mm in the electromagnetic suspensions. This type of automated delivery vehicle is expected to have significant role in the clean delivery like FPD glass delivery.

전파무향실용 전파흡수체의 광대역 설계 및 제작에 관한 연구 (A Study on Broad-Band Design of EM Absorberfor for Anechoic Chamber)

  • 손준영;배재영
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2001년도 종합학술발표회 논문집 Vol.11 No.1
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    • pp.343-343
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    • 2001
  • 최근 전자산업과 전파통신산업의 발달에 따라 불요전자파에 의한 전자파장해가 심각한 수 준에 이르게 되었다. 그 결과 국 . 내외 전자파환경은 나날이 악화되고 있으며, 이로 인한 사 회적 문제가 점차 증가되고 있는 실정이다. 이에 대한 대책으로 CISPR(Comite Internationale S Special des Perturbations Radioelectrique), FCC (Federal Communications Commissions) A ANSI(Amercian National Standards Institute) 둥이 주축이 되어 국제 규정이 제정되어 각종 전자기기들에 대해 방사(EMI) 및 내성(EMS)의 규제가 강화되고 있다. 그러나 국제규정이 요구하는(30 MHz - 18 GHz) 주파수 범위에서의 EMIjEMS 측정을 하기 위해 광대역(Broad-band) 전파무향실(Anechoic Chamber)이 필요하지만1 기존의 Ferrite T Tile 또는 그리드형 전파홉수체는 20 dB 이상 전파를 홉수할 수 잇는 주파수 대역이 30 M MHz - 400 MHz 또는 780 MHz에 불과하기 때문에 상기의 조건을 만족하는 전파무향실 을 구성하기에는 곤란한 실정이다. 본 논문에서는 국제 규격을 만족하는 전파무향실을 위한 광대역 전파홉수체를 개발하기 위해, 다충형으로 구성하고, 전파흡수체의 형상을 변화시켜 등가재료정수법을 사용하여 설계하고 그 특성을 평가함을 그 목적으로 하였다. 따라서 본 논문에서는 본 연구실에서 기폰에 제안한바 있는, 금속판 위에 타일형 페라이 트 충, 그 위에 원추절단형 페라이트 층과 원통형 페라이트 층을 적층시칸 형상의 전파홉수 체는 30 MHz - 6 GHz 정도까지 커버할 수 있으나, 1 GHz 부근의 주파수 대에서 16 dB 정도의 홉수능 밖에 가지지 못하였다. 이를 개선하기 위해, 금속판 위에 타일형 페라이트 층 을 형성하고 그 위에 원통형 페라이트 충, 원추절단형 페라이트 충I 원통형 페라이트 충, 타 원형 페라이트 충을 형성한 새로운 형태의 전파홉수체를 제안하였다. 본 논문에 제안한 새로운 형태의 전파흡수체의 시물레이션 결과 30 MHz - 20 GHz의 주파수 범위에서 전반적으로 25 dB이상의 전파흡수능을 가짐을 확인하였으며/ 특히 기폰에 제안한 전파홉수체와 비교하면,1GHz 부끈에서의 전파홉수능을 10 dB 이상 개선하였다. 나아가서/ 실재로 제작한 전파흡수체의 측정된 주파수특성이 시율레이션에 의한 이론치와 3 30 MHz - 6 GHz의 범위에서 잘 일치함을 확인하였다. 또한y 전파 홉수체의 전체 높이는 2 27 mm 밖에 되지 않으므로 본 연구에서 제안한 전파 홉수체를 사용할 경우 전파무향실의 유 효공간 확보에 매우 유리한 이점을 가진다

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비동기 복조 DS/CDMA 역방향 링크에서 채널 추정 및 다중 사용자 검파를 이용한 성능 개선 (Performance Improvement for Nonchoherent DS/CDMA Reverse Links using Channel Estimation and Multiuser Detection)

  • 홍대기;윤석현;홍대식;강창언
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.755-764
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    • 2001
  • 본 논문에서는 M-ary 직교 변조를 사용하는 직접 확산 코드 분할 다중 접속 (DS/CDMA: Direct Sequence/Code Division Multiple Access) 시스템을 위한 최대 근사 (Maximum Lkelihood : ML) 결정 궤환 채널 추정(Decision Feedback Channel Estimation : DFCE) 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 결정 궤환 정보로서 RAKE 수신기의 최대 결합 출력을 사용한다. 제안된 시스템으로부터 추정된 채널 값을 이용하면 파일럿의 삽입없이 RAKE 수신기에서 동기 검파 (coherent demodulation)를 할 수 있고, 동시에 최대 비 결합(Maximum Ration Combining : MRC) 기법을 사용할 수 있다. 그러나 제안된 DFCE 다중 사용자 환경에서 다중 사용자 간섭 (Multiple Access Interference: MAI)으로 인해 심각한 성능의 저하가 발생한다. 이런 문제를 해결하기 위해 다단 병렬 간섭 제거기(Multistage Parallel Interference Cancellation : PIC)를 제안된 시스템과 결합해 본다. 제안된 DFCE에서 추정된 정확한 채널 값은 동기식 검파뿐 아니라 PIC에서 다중 사용자 간섭 신호의 재 생성(regeneration)을 위해서도 쓰인다. 이럴 경우 PIC와 EFCF간에 서로 도움을 주는 이중 효과를 얻게 된다. 실험결과에 의하면 제안된 시스템은 기존의 비동기 검파(noncoherent demodulation) 방식에 비해 다단 PIC를 쓰지 않는 동기 검파의 경우 IE-02의 E$_{b}$/N$_{0}$에서 수용 가능한 사용자 수가 5명에서 약 10으로 2배 증가함을 확인할 수 있었으며, 다단 PIC를 사용한 동기 검파의 경우 약 30명으로 6배 정도가 증가함을 확인할 수 있었다.

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소형 및 변형된 접지면을 이용한 신호선 복사성 방사 레벨의 감소 방법 (Reduction of Radiated Emission from Signal Traces Using Modified and Small-Sized Ground Patterns)

  • 박필성;이재욱;이택경;조춘식;김재흥;최형도
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.1189-1198
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    • 2006
  • 본 논문에서는 다양한 접지면과 함께 단일 신호 선로 및 복수 신호 선로로부터의 복사성 방사 레벨과 신호간 커플링 현상을 관찰하고 좁은 접지면과 새로운 패턴을 이용하여 일정한 주파수 대역에서 신호 선로로부터의 복사성 방사 레벨의 감소를 얻을 수 있음을 접지면의 최적화 과정과 함께 기술하고 있다. 다양한 접지면과 함께 윗층에 설치된 신호 선로로부터의 복사 메커니즘의 예측 및 해석의 정당성을 각각 상용 소프트웨어와 실험을 통하여 검증하였다.

도파관 슬롯 커플러용 비대칭 복합 아이리스에 의해 급전되는 중심 종방향 션트-시리즈 결합 슬롯에 관한 연구 (A Study of Center Longitudinal Shunt-Series Coupling Slot Fed by Asymmetric Compound Iris for Waveguide Slot Coupler)

  • 김병문;고지환;조영기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.586-594
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    • 2013
  • 본 논문에서는 도파관 슬롯 배열 안테나 설계 시 분기 도파관 내에서 결합 슬롯과 복사 슬롯 간의 원하지 않는 고차 모드 결합을 줄일 수 있는 슬롯 커플러용 결합 요소를 제안하였다. 제안된 소자는 수직 교차하는 두 도파관이 공유하는 도파관 광벽에 위치한 중심 종방향 션트-시리즈 결합 슬롯과 이를 여기시키는 비대칭 복합아이리스로 구성된다. 먼저 HFSS를 사용하여 커플러 구조의 산란 계수를 구하고, 결합 슬롯의 T - 회로망 등가 회로의 파라미터를 추출하였다. 또한, 소자의 구조적인 치수를 변화시키면서 공진 길이 및 정규화 어드미턴스와같은 공진 특성을 분석하였다. 결합 슬롯으로부터 ${\lambda}_g/4$ 떨어진 단락 블록을 갖는 커플러를 설계 제작하여 측정한 실험 결과는 모의실험 결과와 잘 일치하였다.