• 제목/요약/키워드: Equivalent circuit model

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갭 결합된 단향성 유전체 방사체를 적용한 비방사 유전체 로트만 렌즈 (Non-Radiative Dielectric(NRD) Rotman Lens with Gap-Coupled Unidirectional Dielectric Radiator(UDR))

  • 이재곤;이정해
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.1269-1275
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    • 2003
  • 본 논문에서는 구조적으로 비 방사 유전체 로트만 렌즈에 적절한 갭 결합된 단향성 유전체 방사체를 안테나단으로 갖는 비방사 유전체 로트만 렌즈를 설계하였다. 비방사 유전체 로트만 렌즈는 어레이 팩터의 부엽의 최소화를 위해서 최적화 설계되었고 단향성 유전체 방사체의 공진기와 갭의 길이와 같은 설계 파라미터는 차단 영역 도파관의 등가회로 모델을 이용하여 계산하였다. 동작 주파수는 38 GHz이고 시뮬레이션 되어진 단향성 유전체 방사체의 결과(산란 행렬, 방사 패턴)는 측정되어진 결과와 일치함을 보였다. 단향성 유전체 방사체 안테나단을 포함한 다중빔 피드인 로트만 렌즈의 방사 패턴은 측정되어진 갭 결합된 단향성 유전체 방사체의 방사 패턴에 로트만 렌즈의 최적화된 어레이 팩터를 곱해서 구하였다. 구해진 전체 방사 패턴에서 -60 dB 이상 부엽이 억제되어짐을 알 수 있었다.

반달 모양의 방사형 동조 스터브를 이용한 저위상 변화 감쇠기의 설계 (Low Phase Shift Attenuator Using the Half-Moon Radial Stub)

  • 윤종만;양기덕;김민택;박익모;신철재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.452-461
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    • 1997
  • PIN 다이오드를 사용한 직렬 마이크로스트립 감쇠기 회로는 PIN 다이오드 등가 회로상의 접합 커패시턴스의 영향으로 인해 감쇠량의 변화에 따라 위상 변화가 많이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 감쇠량에 따른 위상 변화량을 최소화하기 위한 CAD 방볍을 제안한다. 설계된 감쇠기 회로는 마이크로스트립 선로의 리액턴스 값이 주파수에 따라 용량성과 유도성으로 변하는 특성을 이용한다. 또, 감쇠기 회로의 위상에 영향을 주는 바이어스 회로의 위상 변화량을 미리 예측하여, 그 양을 최소화하고 광대역상에서 동작하도록 하기 위하여 반달 모양의 방사형 동조 스터브로 종단되어진 $\lambda$/4 전송선을 이용하였다. 제안된 저위상 변화 감쇠기를 측정한 결과, 최대 삽입 손실은 1GHz에서 2.5dB이었으며, PCS 대역 내에서는 1dB 미만이었다. 삽입 손실 상태에 대해 정규화 되어진 위상 변화량은 10 dB 감쇠량까지 1.2-1.9 GHz의 대역내에서는 평균 1.27였다. 설계 대역 내에서 감쇠 량에 따콘 작은 위상 변화, 감쇠량의 평탄도, 엽.출력 반사 손실을 고려할 때, 실제 유용한 대역은 1.4-1.9 G GHz까지임을 알 수 있었으며, 이 대역 내에서 0-10 dB의 감쇠량까지 입.출력 반사 손실은 10 dB 이상이었다.

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13.56 MHz 무선 에너지 전송 시스템의 효율적인 전자파 장해(EMI) 예측 및 분석 방법 (A Method of Prediction and Analysis of Electromagnetic Interference (EMI) in Wireless Power Transfer System Operating at 13.56 MHz)

  • 심현진;박종민;남상욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권9호
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    • pp.873-882
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    • 2013
  • 13.56 MHz 무선 에너지 전송 시스템의 효율적인 전자파 장해(EMI) 측정 및 분석 방법을 제안한다. 두 루프 안테나가 자유 공간과 PEC면 위에 있는 두 가지 경우에 대하여 영상법과 쌍대성을 이용하여 자계 결합 시스템의 등가회로 모델링 분석을 통하여 각 루프에 흐르는 전류 및 발생하는 전자장을 수식적으로 표현한다. 여기서 완전 도체(Perfect Electric Conductor: PEC)는 완전 도체의 무한한 평면의 형태를 가지며, 이후에는 PEC면이라고 지칭한다. 원점에서 부터 관측 지점까지의 거리보다 충분히 가까운 지점에서의 최대 전자장의 크기를 이용하여 원점에서 충분히 떨어진 지점의 최대 전자장의 크기를 이론적으로 유추할 수 있다. 근거리에서의 자기장의 크기로 이론적으로 유추한 10 m 떨어진 위치에서의 최대 전자장의 크기와 상용 수치 해석 툴을 이용하여 구한 10 m 떨어진 위치의 최대 전자장의 크기를 비교, 분석하였다. 또한, 이론적으로 구한 최대 자기장의 크기를 바탕으로 방사성 장해 허용 기준을 만족하는 최대 허용 전력의 크기도 쉽게 구할 수 있다.

SRR (Split Ring Resonator) 덮개 구조를 갖는 전기적 소형 정사각형 루프 안테나 (Electrically Small Square Loop Antenna with SRR (Split Ring Resonator) Cover Structure)

  • 김용진;김정한;이홍민
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권6호
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    • pp.52-58
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    • 2008
  • 본 논문에서는 SRR (Split Ring Resonator) 덮개 구조를 갖는 전기적 소형 정사각형 루프 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 Chu의 이론에 의한 결과, ka=0.34로 전기적으로 매우 소형화 되었다. 측정결과, 제안된 안테나의 공진주파수는 906MHz이며 임피던스 대역폭($VSWR{\leq}2$)은 5.8MHz (901.7 - 907.5MHz)를 나타내었다. 안테나구조의 등가회로모델을 적용하여 임피던스 정합과 동작특성의 최적화가 이루어졌고 접지면 환경을 이용하지 않는 안테나 구조를 사용하여 테플론 기판에 설계되었으며 급전부에서의 부가적인 정합 회로망 없이 효율적으로 임피던스 정합이 이루어졌다. 따라서 본 논문에서 제안된 안테나는 좁은 실장환경을 요구하는 무선통신시스템에 적용될 수 있을 것이다.

집중 소자를 이용한 이중 대역 GSM/DCS용 적층형 다이플렉서의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Multilayer Diplexer for Dual Band GSM/DCS Applications using Lumped Elements)

  • 심성훈;강종윤;최지원;윤영중;김현재;윤석진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권11호
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    • pp.1090-1095
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    • 2003
  • 본 논문에서는 고품질 적층형 수동 소자의 모델링 및 설계에 관하여 연구하였고, 설계된 수동 소자를 이용하여 안테나 스위치 모듈 내에 포함된 이중 대역 GSM/DCS 대역 분리용 적층형 다이플렉서를 설계$.$제작하여 그 특성을 고찰하였다. 적층형 수동 소자는 시스템의 소형화를 위해 인덕터는 정방형 스파이럴 구조로, 캐패시터는 입체적인 인터디지털 형태인 VIC 구조로 설계하였다. GSM 저역 통과 필터는 0.55 dB 이하의 삽입 손실과 12dB 이상의 반사 손실을 나타내며, 통과 대역 위쪽 저지 대역인 1800 MHz 부근에 감쇠극이 존재하도록 설계함으로써 DCS 통과 대역에서 26 dB 이상의 저지 특성을 나타내었다. DCS 고역 통과 필터는 0.82 dB 이하의 삽입 손실과 11 dB 이상의 반사손실을 가지며, 통과 대역 아래 쪽 저지 대역인 930 MHz 부근에 감쇠극이 존재하도록 설계함으로써 GSM 통과 대역에서 38 dB 이상의 저지 특성을 나타내었다.

New Strategy for Eliminating Zero-sequence Circulating Current between Parallel Operating Three-level NPC Voltage Source Inverters

  • Li, Kai;Dong, Zhenhua;Wang, Xiaodong;Peng, Chao;Deng, Fujin;Guerrero, Josep;Vasquez, Juan
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권1호
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    • pp.70-80
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    • 2018
  • A novel strategy based on a zero common mode voltage pulse-width modulation (ZCMV-PWM) technique and zero-sequence circulating current (ZSCC) feedback control is proposed in this study to eliminate ZSCCs between three-level neutral point clamped (NPC) voltage source inverters, with common AC and DC buses, that are operating in parallel. First, an equivalent model of ZSCC in a three-phase three-level NPC inverter paralleled system is developed. Second, on the basis of the analysis of the excitation source of ZSCCs, i.e., the difference in common mode voltages (CMVs) between paralleled inverters, the ZCMV-PWM method is presented to reduce CMVs, and a simple electric circuit is adopted to control ZSCCs and neutral point potential. Finally, simulation and experiment are conducted to illustrate effectiveness of the proposed strategy. Results show that ZSCCs between paralleled inverters can be eliminated effectively under steady and dynamic states. Moreover, the proposed strategy exhibits the advantage of not requiring carrier synchronization. It can be utilized in inverters with different types of filter.

염분농도에 따른 콘크리트 모사 세공용액에서의 철근 부식특성 (Corrosion of Reinforcing Steel in Simulated Pore Solution with Chloride Ion)

  • 남상철;조원일;조병원;윤경석;전해수
    • 공업화학
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    • 제9권5호
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    • pp.667-673
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    • 1998
  • 염분이 함유된 콘크리트 모사 세공용액 중에서의 철근 부식반응을 Tafel 분극법과 교류 임피던스법에 의해 비교 고찰하였으며, 철근 표면의 거칠기와 산화피막층에 의한 부식거동을 연구하였다. 전기화학적 교류 임피던스법에 의한 철근부식의 진단은 매우 유용하며, 제안된 모델과 실험결과가 잘 일치하였다. 염분농도가 증가할수록 부식전위는 cathodic-방향으로 이동하여 부식확률이 증가하였으며, 부식전류도 동일한 양상을 보였다. 철근 표면의 산화피막은 주사전자현미경과 AES (Auger electron spectroscopy)로 분석하였다. Torch로 15초간 열처리하여 형성된 철근표면의 산화피막은 오히려 철근부식을 촉진하였으며, 철근 표면의 거칠기가 증가할수록 부식속도는 증가하였다. 또한, 초기 콘크리트 모사세공 용액의 온도 증가는 철근 부식속도의 증가를 가져왔다.

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반파장 직경을 갖는 50kHz tonpilz형 음향 변환기의 설계, 제작 및 성능특성 (Design, fabrication and performance characteristics of a 50kHz tonpilz type transducer with a half-wavelength diameter)

  • 이대제;이원섭
    • 수산해양기술연구
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    • 제46권2호
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    • pp.173-183
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    • 2010
  • In a split beam echo sounder, the transducer design needs to have minimal side lobes because the angular position and level of the side lobes establishes the usable signal level and phase angle limits for determining target strength. In order to suppress effectively the generation of unwanted side lobes in the directivity pattern of split beam transducer, the spacing and size of the transducer elements need to be controlled less than half of a wavelength. With this purpose, a 50 kHz tonpilz type transducer with a half-wavelength diameter in relation to the development of a split beam transducer was designed using the equivalent circuit model, and the underwater performance characteristics were measured and analyzed. From the in-air and in-water impedance responses, the measured value of the electro-acoustic conversion efficiency for the designed transducer was 51.6%. A maximum transmitting voltage response (TVR) value of 172.25dB re $1{\mu}Pa/V$ at 1m was achieved at 52.92kHz with a specially designed matching network and the quality factor was 10.3 with the transmitting bandwidth of 5.14kHz. A maximum receiving sensitivity (SRT) of -183.57dB re $1V/{\mu}Pa$ was measured at 51.45kHz and the receiving bandwidth at -3dB was 1.71kHz. These results suggest that the designed tonpilz type transducer can be effectively used in the development of a split beam transducer for a 50kHz fish sizing echo sounder.

전기자동차의 3-코일 자기공진방식 무선전력전송 시스템에서 코일의 비 정렬에 관한 연구 (A Study on Coil Misalignment in a 3-Coil Magnetic Resonance Wireless Power Transmission System of a Electric Vehicle)

  • 황인갑
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.48-55
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    • 2021
  • 3-코일 자기공진방식 무선전력전송 시스템을 등가회로 모델로 해석하여 시스템의 |S21|을 3개 코일의 Q와 송신코일과 중계코일, 중계코일과 수신코일의 커플링 계수 k의 수식으로 표현하였다. 유도된 수식으로부터 중계코일이 송신코일과 수신코일의 중앙에 위치할 때 최대 이득을 얻을 수 있음을 수식으로 제시하고 실험으로 그 결과가 타당함을 보였다. 송신코일과 수신코일의 거리가 30 cm이고 두 코일이 정렬되었으며 중계코일이 두 개의 코일 중앙에 위치하였을 때 9 %의 최대 효율을 얻었다. 송신코일과 수신코일이 비 정렬된 경우는 정렬된 경우에 비하여 효율이 떨어지나, 중계코일을 회전시키면 효율이 크게 증가하는 것을 실험으로 보였다. 전기자동차의 무선충전 시 송신코일과 수신코일이 비 정렬되면 효율이 정렬 시와 비교해 많이 감소할 것으로 예상되며, 이런 경우 중계코일을 사용하고 중계코일을 회전시킴으로써 효율을 높일 수 있을 것으로 보인다.

공업계열 전문계고등학교 '디지털 논리 회로' 수업에서 PSpice를 이용한 수업의 효과 (The Effect of the Instruction Using PSpice Simulation in 'Digital Logic Circuit' Subject at Industrial High School)

  • 최승우;우상호;김진수
    • 대한공업교육학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.149-168
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    • 2008
  • 이 연구의 목적은 공업계열 전문계고등학교의 디지털 논리 회로 과목에서 '조합 논리 회로'단원에 시뮬레이션 수업을 적용하여 학생들의 디지털 논리회로에 대한 학업성취도에 미치는 효과를 알아보는 데 있다. 이 연구를 위해 경상북도에 소재한 공업계열 전문계고등학교 3학년 2개 학급을 실험 집단과 통제 집단으로 선정하였고, 3개의 영가설을 설정하여 검증하였다. 실험 설계는 이질통제집단 전후검사 설계를 사용하였다. 실험은 총 6차시에 걸쳐 이루어 졌으며, 실험 집단에는 PSpice 시뮬레이션 수업을 적용한 후 브레드보드를 이용한 실습을 실시하였고, 통제 집단에는 전통적인 강의식 수업을 적용한 후 브레드보드를 이용한 실습을 실시하였다. 자료의 통계 처리는 SPSSWIN (ver 10.0) 프로그램을 사용하였고, 두 집단의 평균 차이가 통계적으로 유의미한지 알아보기 위해 유의수준 .05로 설정하여 독립표본 t-검증을 하였다. 이 연구에서 얻어진 결론은 다음과 같다. 첫째, 시뮬레이션 수업은 집단 유형에 따른 학업성취 전체 영역에 대해서는 효과적인 수업 방법이라고 할 수 없다. 그러나 심동적 영역에서는 학업 성취도 향상에 효과적이었다. 둘째, 시뮬레이션 수업은 학업 수준에 따른 학업성취 전체 영역에 대해서는 효과적인 수업 방법이라고 할 수 없다. 그러나 인지적 영역과 심동적 영역에서는 중 하위 집단에, 정의적 영역에서는 하위 집단에 효과적이었다. 셋째, 시뮬레이션 수업은 실습 소요 시간의 단축에 효과적인 수업 방법이라고 할 수 없다. 그러나 하위 집단의 실습 소요 시간의 단축에는 효과적이었다. 이상의 연구 결과 시뮬레이션 수업은 주로 심동적 영역에서 효과적이었고, 상위 집단보다는 하위 집단으로 갈수록 학업 성취에 있어서 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 그러므로 다양한 교수 학습 방법을 활용함으로써 학습 효과를 높일 수 있다는 점을 시사해 준다.