This paper was studied electromagnetic field distribution and damping of PD(Partial Discharge) signal in GIS(Gas Insulated Switchgear). Cut-off frequency of electromagnetic wave propagation modes were computed, electromagnetic field distribution of propagation modes in GIS by FEM(Finite Element Method) were simulated and simulated damping characteristic of electromagnetic waves in GIS by EMTP(Electromagnetic Transient Program) when generated PD pulse. Frequency band of $TE_{mn}/TM_{mn}$ modes were determinated by simulation results of electromagnetic field distribution and were discussed optimal position of UHF sensor from this results. Equivalent circuit was used to simulate signal damping of PD pulse in GIS by EMTP and compared with measured results in laboratory of KERI.
This paper investigated the breakdown effect of the CMOS device by impact of high power electromagnetic wave. The experiments employed a waveguide to study the current characteristics of CMOS device broken by high power electromagnetic wave. The CMOS device were composed of a LED drive circuit for visual discernment. Also CMOS device broken by high power electromagnetic wave was observed by power current. The CMOS device were broke by high power electromagnetic wave at about 10 kV/m and when power current is 75 mA. Based on the result, CMOS devices should show plan to protect the CMOS devices by high power electromagnetic wave. And the database from this experiment should provide the basis for future investigation.
본 논문에서는 GNSS(Global-Navigation Satellite Service)에서 사용되는 단말기의 PCB(Printed Circuit Board) 전원안정화를 위해서 PCB 내층에 삽입될 EBG(Electromagnetic Band Gap) 구조체를 제안한다. 버섯모양의 제안된 EBG 구조체를 통한 PCB에서의 관심 금지대역폭/저지대역폭 주파수는 GNSS와 이동통신 관련 주파수를 포함하는 1.55GHz에서 1.81GHz이었으며, 시뮬레이션 결과, 이 구간에서 삽입손실(S21)이 약 -40dB 이하로 형성됨을 볼 수 있었다. 본 연구결과는 향후, PCB 회로 설계의 PDN(Power Delivery Network)구조의 안정화 향상 및 EMI(Electro Magnetic Interference) 대책에 효과적 대응이 유용할 것으로 기대된다.
PCB 설계시 전송선간에 발생하는 전자기적 결합 현상은 장비의 동작을 저감시키는 요인이 될 수 있다. 이런 결합 현상은 전송선과 라이저를 통해 흐르는 전류에 의해 생기는 전자기계에 의해 발생한다. 본 논문에서는 PCB상에 놓여 있는 굽은 결합 선로의 누화를 해석하기 위한 개선된 방법을 제안하고 고찰해 보고자 한다. 굽은 결합 선로에 대한 기존의 누화 해석은 굽은 결합 선로의 굽은 지점을 기준으로 각 구간으로 나누고 각 구간을ABCD 행렬로 나타내어 이를 직렬 연결한 방법을 이용하였다. 하지만 본 논문에서 제안하는 누화 해석 방법은 기존의 방법과는 달리 결합 현상을 계산할 때의 결합 구간을 소스가 인가되는 전송선을 인접한 전송선으로 수직 투영시킨 구간만이 아닌 인접한 전송선의 전 구간에 영향을 준다고 보고 계산을 하는 개선된 회로 접근법에 의해 계산하였다. 마지막으로, 몇 가지 굽은 결합 선로 모델들에 대해서 계산한 결과와 측정한 결과를 비교함으로써 본 논문에서 제안하는 누화 해석 방법의 타당성을 보였다.
본 논문은 회로 시뮬레이션과 전자기 시뮬레이션을 병행하여 디지털 스위칭 회로가 실장된 PCB 상의 근접 자계 분포를 예측하는 방법을 제시한다. 제안 방법은 스위칭 회로의 신호 및 전원 포트를 정현 전원으로 구동하여 규격화된 근접 자계 분포를 구하고, 이 결과를 실제 스위칭 회로에 의한 전류의 주파수 스펙트럼으로 가중하여 근접 자계를 예측한다. 예측 방법론을 검증하기 위해 링 발진기와 출력 버퍼로 구성된 스위칭 집적 회로를 제작하고, 칩-온-보드(Chip On Board, 칩-온-보드) 형태로 평가하였다. 자계 프로브를 이용하여 PCB상에서 표면 자계 분포를 측정하였으며, 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 측정 결과와 시뮬레이션 계산 결과는 5차 하모닉 주파수까지 10 dB 이내로 일치함을 확인하였다.
본 논문에서는 저항성 sheet를 이용한 광대역 박형 흡수체 설계법을 제안한다. 제안된 흡수체의 등가회로는 직렬 RLC 공진회로와 종단이 단락된 전송선으로 이루어진다. 이 등가회로를 바탕으로 임의의 설계주파수에서 흡수체가 ${\lambda}/4$보다 얇은 두께를 가지면서도, 광대역 흡수율 특성을 가지는 세가지 조건을 정리하였다. 수치해석을 통해 이를 동시에 만족하는 R, L, C 소자 값을 구했다. 구한 등가 R, L, C값은 특정한 chip 저항이나 표면저항을 가지는 십자 모양의 구조로써 구현이 가능하다. 이러한 설계법을 설계 중심주파수 3 GHz에서 적용해서 두께가 18.75 mm(전기적 길이 $67.5^{\circ}$)이고, 90 % 흡수율 기준으로 116 % 대역폭을 갖는 광대역 흡수체를 설계하였다.
본 논문에서는 고주파 회로 모델링을 이용하여 전기자동차의 LDC로부터 방출되는 전도성 전자파 잡음을 시스템-레벨에서 분석하였다. 관련 전도 방출의 주요 원인은 LDC에서 사용하는 펄스폭 변조 방식의 100 kHz 스위칭 동작에 기인하며, 이러한 전도 방출은 공통-임피던스 결합 및 유도성 결합을 통해 AM/FM 주파수 대역에서의 무선주파수 간섭을 유발한다. 이러한 문제를 분석하기 위해 LDC를 구성하고 있는 MOSFET과 고압 커패시터, 고전압 케이블과 버스 바에 대한 기본 회로는 물론, 각 부분에서 존재하는 기생 성분 및 비선형 특성을 해석하여 LDC 전체를 포함한 시스템-레벨의 고주파 등가회로 모델을 제안하였다. 이러한 모델을 이용하여 시뮬레이션과 측정을 비교하여 유사성을 검증하였다. 향후 이러한 접근 방법이 전기자동차의 전자파 적합성 설계에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.
본 논문에서는 유리섬유 직물 강화 복합재 소재위에 Cross-Dipole 패턴이 배치된 정형적 Circuit Analog(CA) 전파 흡수 구조 설계를 위한 머신러닝 및 딥러닝 모델을 제시하였다. 제시된 모델은 Cross-Dipole 패턴의 형상에 따라서 Ku-band (12-18 GHz)에서의 전파흡수성능을 3차원 전자파 수치해석 없이 바로 계산할 수 있다. 이를 위하여 다양한 머신러닝 및 딥러닝 기술을 적용한 최적 학습 모델을 도출하고, 학습 모델이 계산한 결과를 3차원 전자파 수치해석결과로 얻은 전파흡수특성과 비교함으로써 각각의 모델 간의 성능의 비교우위를 평가하였다. 개발된 모델들은 대부분 수치해석결과와 유사한 계산결과를 보여주었지만, 그 중 Fully-Connected 모델이 가장 유사한 계산결과를 제공할 수 있음을 확인하였다.
Metamaterial are artificial structures that can be designed to exhibit specific electromagnetic properties not commonly found in nature. Metamaterial transmission lines are usually fabricated with a microstrip structure and it's equivalent circuit is composed of two series capacitances and a shunt inductance. However microstrip structure need a via hall for realizing a shunt inductance. To eliminate via hall, we proposed a CRLH transmission line using a CPW structure, and obtained equivalent circuit values, line parameters.
In high frequency range, RF circuit design without considering shielding effect can cause several significant changes due to increase in parasitic capacitance and inductance between RF signal lines and shielding box. In this paper, bandpass filter has been made to measure the shielding effect and its s-parameter has been measured by Vector Network Analyzer (VNA). Equivalent circuit model including the shielding effect has been constructed with the lumped elements extracted from the 3D electromagnetic simulator, Maxwell SI. Then, the validity of the model is verified using microwave circuit simulator, ADS (Advanced Design System).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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