• 제목/요약/키워드: Figure Of Merit

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UAV 감시정보정찰 임무분석 및 설계 도구 개발 (Development of Mission Analysis and Design Tool for ISR UAV Mission Planning)

  • 김홍래;전병일;이나래;최성동;장영근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.181-190
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    • 2014
  • 무인항공기(UAV)를 이용하여 효율적인 감시정찰을 수행하기 위해서는 센서의 고성능, 다중화와 함께 운용상황에 맞는 최적화된 비행경로계획이 요구된다. 이뿐만 아니라 시스템 개발 또는 임무운용 전 임무 효용성 평가, 평시와 전시에 빠른 작전 결정을 위해서는 임무를 가시화할 수 있는 가시화 도구가 필요하다. 본 연구에서는 STK(Systems Tool Kit)와 MATLAB을 통합한 임무 가시화 및 분석 도구를 개발하고 이를 통하여 UAV 감시정보정찰(ISR; Intelligence, Surveillance and Reconnaissance) 임무분석을 수행하였다. 개발된 임무분석 도구에는 비행최적화 뿐만 아니라 장애물 회피 알고리즘, FoM(Figure of Merit) 분석 알고리즘이 적용되어 최적의 임무계획이 가능하도록 하였다.

멀티콥터형 PAV(Personal Air Vehicle)의 동축반전 프로펠러에 대한 성능해석 (Performance analysis of Coaxial Propeller for Multicopter Type PAV (Personal Air Vehicle))

  • 김영태;박창환;김학윤
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.56-63
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    • 2019
  • 최대이륙중량 600 kg급의 멀티콥터형 PAV(Personal Air Vehicle)에 사용될 프로펠러의 성능해석을 하였다. 배터리의 중량을 고정하고 최대중량 변화에 따른 정지비행 가능 시간을 추정하기 위하여 Actuator disc 해석과 CFD 해석을 병행하여 수행하였고 결과를 비교하였다. 동축반전형 프로펠러 사이의 유동간섭 영향을 고려하기 위하여 유도동력 간섭계수(kint)를 도입하였고, 이를 이용하여 하나의 프로펠러에 대한 해석 결과로 동축 반전 프로펠러의 성능을 추정하였다. 피치각을 변화시키며 전산해석을 수행하여 Figure of Merit (FM)이 최대가 되는 피치각의 범위를 찾았으며 요구추력에 대한 프로펠러의 설계 RPM을 역 추적하였다. 연구결과는 현용 배터리의 비에너지 밀도로 대형 멀티콥터의 비행시간은 매우 한정적이며 프로펠러 간섭계수의 값을 줄이기 위한 피치 및 프로펠러 간격 설정이 중요하다는 것을 보여준다.

800V급 4H-SiC DMOSFET 전력 소자 구조 최적화 시뮬레이션 (A simulation study on the structural optimization of a 800V 4H-SiC Power DMOSFET)

  • 최창용;강민석;방욱;김상철;김남균;구상모
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.35-36
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    • 2009
  • In this work, we demonstrate 800V 4H-SiC power DMOSFETs with several structural alterations to obtain a low threshold voltage ($V_{TH}$) and a high figure of merit ($V_B^2/R_{SP,ON}$). To optimize the device performance, we consider four design parameters; (a) the doping concentration ($N_{CSL}$) of current spreading layer (CSL) beneath the p-base region, (b) the thickness of p-base ($t_{BASE}$), (c) the doping concentration ($N_J$) and width ($W_J$) of a JFET region, (d) the doping concentration ($N_{EPI}$) and thickness ($t_{EPI}$) of epi-layer. These parameters are optimized using 2D numerical simulation and the 4H-SiC DMOSFET structure results in a threshold voltage ($V_{TH}$) below ~3.8V, and high figure of merit ($V_B^2/R_{SP,ON}$>${\sim}200MW/cm^2$) for a power MOSFET in $V_B$-800V range.

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Varactor-Loaded Split-Ring Resonator(VLSRR) 기반의 가변 Metamaterial 전송 선로를 이용한 광대역 전압 제어 발진기 (Broadband VCO Using Electronically Controlled Metamaterial Transmission Line Based on Varactor-Loaded Split-Ring Resonator)

  • 최재원;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권11호
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    • pp.54-59
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    • 2007
  • 본 논문에서는 varactor-loaded split-ring resonator (VLSRR)를 기반으로 한 가변 metamaterial 전송 선로를 이용한 광대역 전압 제어 발진기를 제안하였다. 우선, 마이크로스트립 라인에 결합된 VLSRR이 주파수 조절 특성을 갖는 metamaterial 전송선로를 만들 수 있음을 증명하였다. 음의 유효 투자율은 VLSRR에 의해 공진 주파수 상에서 협대역으로 얻어지는데, 버랙터 다이오드들의 연결을 통해 주파수가 조절될 수 있다. 1.8 V의 공급 전압을 갖는 전압 제어 발진기는 주파수 조절 범위 $5.407\;{\sim}\;5.84\;GHz$에서 $-108.84\;{\sim}\;-105.5\;dBc/Hz$ @ 100 kHz의 위상 잡음 특성을 얻는다. Power-frequency-tuning-normalized (PFTN)이라고 불리우는 figure of merit (FOM)은 20.144 dB이다.

메타 구조 Broadside Coupled 나선형 공진기를 이용한 저위상 잡음 전압 제어 발진기 (Low Phase Noise VCO Using the Metamaterial Broadside Coupled Spiral Resonator)

  • 한경남;서철헌
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.961-966
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    • 2009
  • 본 논문에서는 메타 구조 Broadside Coupled 나선형 공진기(BC-DSRs)를 이용하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성을 줄이기 위한 새로운 구조를 제안하였다. 이러한 특성 실현을 위하여 연속된 나선형 구조를 신호면과 그라운드 면에 각각 적용하였다. 일반적인 전압 제어 발진기와 비교하였을 때, 본 논문에서 제안한 VCO는 더 큰 결합 계수를 가지며, 이로 인하여 얻을 수 있는 더 높은 Q값을 통하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 줄일 수 있다. 1.8 V의 공급 전력을 갖는 전압 제어 발진기는 주파수 조절 범위, $5.749{\sim}5.853\;GHz$에서 $-121{\sim}-117.16\;dBc$/Hz @ 100 kHz의 위상 잡음 특성을 갖는다. 또한 전압 제어 발진기의 Figure Of Merit(FOM)은 동일한 주파수 조절 범위에서 $-198.45{\sim}-194.77\;dBc$/Hz @ 100 kHz의 특성을 보였다.

Schottky Body Diode를 집적하여 향상된 Reverse Recovery 특성을 가지는 50V Power MOSFET (50V Power MOSFET with Improved Reverse Recovery Characteristics Using an Integrated Schottky Body Diode)

  • 이병화;조두형;김광수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.94-100
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    • 2015
  • 본 논문에서는 U-MOSFET 내부의 기생 body 다이오드(PN diode)를 쇼트키 body 다이오드(Schottky body diode)로 대체한 50V급 전력 U-MOSFET을 제안하였다. 쇼트키 다이오드는 PN 다이오드와 비교 시, 역 회복 손실(reverse recovery loss)을 감소시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 전력 MOSFET의 기생 body 다이오드를 쇼트키 body 다이오드를 대신함으로써 역 회복 손실을 최소화 할 수 있다. 제안된 쇼트키 body 다이오드(Schottky body diode) U-MOSFET(SU-MOS)를 conventional U-MOSFET(CU-MOS)와 전기적 특성을 비교한 결과, 전달(transfer) 및 출력(output)특성, 항복(breakdown)전압 등 정적(static) 특성의 변화 없이 감소된 역 회복 손실을 얻을 수 있었다. 즉, 쇼트키 다이오드의 폭(width)이 $0.2{\mu}m$, 쇼트키 장벽 높이(Schottky barrier height)가 0.8eV일 때 첨두 역전류(peak reverse current)는 21.09%, 역 회복 시간(reverse recovery time)은 7.68% 감소하였고, 성능지수(figure of merit(FOM))는 35% 향상되었다. 제안된 소자의 특성은 Synopsys사의 Sentaurus TCAD를 사용하여 분석되었다.

지상 시험과 CFD 시뮬레이션을 통한 덕티드 팬 시스템의 제자리 비행 성능 연구 (A Study on Hovering Performance of Ducted Fan System Through Ground Tests and CFD Simulations)

  • 최영재;위성용;윤병일;김도형
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.399-405
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    • 2021
  • 본 연구에서는 본 연구진에서 설계한 덕티드 팬의 제자리 비행 성능을 확인하기 위해 40% 축소모델을 이용하여 지상 회전 시험 및 전산 유체 해석을 수행하였다. 본 축소 시험 모델의 블레이드 개수는 6개이며, 팬의 회전속도는 4,000RPM이다. 팬 블레이드의 콜렉티브 피치 각도는 20도에서 36도까지에서 시험을 진행하였다. 지상 시험은 정지 상태에서 1,000RPM씩 증가시키며 4,000RPM까지 성능 데이터를 계측하였다. 전산 유체 해석은 지상 시험과 동일한 조건에서 4,000RPM 시험 조건에 대해 수행하였다. 제자리 비행 성능은 추력, 파워, 덕트 추력 비, FM(Figure of Merit)으로 확인하였다. 시험과 해석 결과 간 비교를 통해 성능 결과의 신뢰성을 확보하였으며, 목표 성능은 콜렉티브 피치각 31도 이상의 조건에서 달성됨을 확인하였다.

주변 물질에 따른 자계결합 무선 전력 전송 시스템의 전송 효율 변화 연구 (Analysis of Magnetically Coupled Wireless Power Transmission Efficiency according to Material)

  • 오택규;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.304-310
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    • 2014
  • 본 논문에서는 두 루프(공진체)를 이용한 자계 결합 무선 전력 전송 방식의 결합계수(k)와 공진기의 Q 값 그리고 수신부의 최적 부하($R_{L,opt}$)에 대하여 제한되는 전송 효율의 문제점을 극복하기 위해 메타 물질(SRR 또는 RR), 도체, Relay 방법 등을 무선 전력 전송 시스템에 삽입 또는 시스템 주변에 위치시켜 전송 효율 증가하는 방법을 연구하였다. 위 방법을 통해 각 Case 결과에 따라 11~60 % 이상의 효율 증가를 확인할 수 있었다. 각기 다른 물질을 이용하여 전송 효율이 증가되는 최적의 방법을 관찰하였으며, EM 시뮬레이션을 이용하여 검증 및 분석하였다.

Figures of Merit of (K,Na,Li)(Nb,Ta)O3 Ceramics with Various Li Contents for a Piezoelectric Energy Harvester

  • Go, Su Hwan;Kim, Dae Su;Han, Seung Ho;Kang, Hyung-Won;Lee, Hyeung-Gyu;Cheon, Chae Il
    • 한국세라믹학회지
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    • 제54권6호
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    • pp.530-534
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    • 2017
  • The figures of merit in the on-resonance and off-resonance conditions ($FOM_{on}$ and $FOM_{off}$) for the piezoelectric energy harvester (PEH) were measured and compared in $[(K_{0.485}Na_{0.515})_{1-X}Li_X](Nb_{0.99}Ta_{0.01})O_3$ (x = 0.04 ~ 0.09) (KNLNT) ceramics with various Li contents. The crystal structure of CuO-doped KNLNT ceramics changes from orthorhombic to tetragonal around the Li fraction of 0.065. The stable temperature range for the tetragonal phase widens to both higher and lower temperatures as Li is substituted. The piezoelectric charge constant ($d_{33}$), electromechanical coupling factor ($k_p$) and mechanical quality factor ($Q_m$) have maximum values at the Li fraction between 0.055 and 0.065 where the phase boundary lies between the orthorhombic and tetragonal phases. Both $FOM_{on}$ and $FOM_{off}$ have peak values around the phase boundary but the peak compositions are not exactly coincided. The optimal Li fraction in the KNLNT ceramic for a PEH application was found to be between 0.055 and 0.065.

SOI LAN에서 게이트구조가 핫캐리어에 의한 성능저하에 미치는 영향 (Impact of Gate Structure On Hot-carrier-induced Performance Degradation in SOI low noise Amplifier)

  • 엄우용;이병진
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제47권1호
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    • pp.1-5
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    • 2010
  • 본 논문은 SOI 저장음 종폭기에서 게이트구조가 핫캐리어에 의한 성능저하에 미치는 영향융 조사하였다. 회로 시뮬레이션은 H-게이트와 T-게이트를 가지는 SOI MOSFET에서 측정된 S-파라미터와 Agilent사의 ADS를 사용하여 스트레스 전후의 H-게이트와 T-게이트 저잡음 증폭기의 성능을 비교하였다. 또한 저잡음 증폭기의 장치 열화와 성능 열화 사이의 관계뿐만 아니라 임피던스 매칭(S11), 잡음 지수와 이득에 관한 저잡음 증폭기의 성능 지수 등을 논의하였다.