• Journal of Power Electronics
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• 제13권4호
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• pp.679-691
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• 2013

High-power electromagnetic transmitter power supplies are an important part of deep geophysical exploration equipment. This is especially true in complex environments, where the ability to produce a highly accurate and stable output and safety through redundancy have become the key issues in the design of high-power electromagnetic transmitter power supplies. To solve these issues, a high-frequency switching power cascade based emission power supply is designed. By combining the circuit averaged model and the equivalent controlled source method, a modular mathematical model is established with the on-state loss and transformer induction loss being taken into account. A triple-loop control including an inner current loop, an outer voltage loop and a load current forward feedback, and a digitalized voltage/current sharing control method are proposed for the realization of the rapid, stable and highly accurate output of the system. By using a new algorithm referred to as GAPSO, which integrates a genetic algorithm and a particle swarm algorithm, the parameters of the controller are tuned. A multi-module cascade helps to achieve system redundancy. A simulation analysis of the open-loop system proves the accuracy of the established system and provides a better reflection of the characteristics of the power supply. A parameter tuning simulation proves the effectiveness of the GAPSO algorithm. A closed-loop simulation of the system and field geological exploration experiments demonstrate the effectiveness of the control method. This ensures both the system's excellent stability and the output's accuracy. It also ensures the accuracy of the established mathematical model as well as its ability to meet the requirements of practical field deep exploration.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
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• pp.821-832
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• 2011

Recently, the noise of vehicle is the one of the key factors for customers to purchase a vehicle and the most important part which is related to the noise is the exhaust system. Thus, car makers have their own ways to assess this exhaust noise not only to decrease the level of noise but to enhance the feeling of it. Typically, to do these things in the early stage of development, the tuning code of the exhaust system has to be made by CAE tool, which is very reliable but expensive, and the prototype parts of this code would be made for the validation test. Then this process can be iterated to meet the target of the performance. In this study, a new algorithm which adapts the '3 dimensional convective sound wave theory 'and 'Doppler effect' has been developed. With this new algorithm, a brand new system for the calculation of tail pipe noise has been developed and validated by acoustic wind tunnel test. As a result of this study, various comparisons and have been carried out, for example, the comparison with other CAE tool has been performed for the validity and the improvement of the new calculation code could be achieved.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.784-794
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• 1996

본 논문에는 PCS(WACS/TDMA) 단말기 내의 국부발진기에 적용 가능한 표면실장형 전압제어발진기의 체계적인 설계방법을 기술했다. 능동소자로는 표면 실장형 package로 구성되고 $f_{gamma}$가 4GHz인 silicon bipolar transistior를 2개 사용했으며 이들의 발진 한계로 인해 분리형으로 설계했고 공진기는 4층의 multilayer PCB의 제 3층을 이용한 strip line 공진기를 사용했다. 설계된 전압제어 발진기는 $12{\times}10{\times}4mm$의 크기를 가지며 동작 전압 3V에서 22mA의 전류소모와 출력 0 dBm, 주파수 조정폭 50MHz이상, 위상잡음이 중심주파수에서 100kHz offset 시 -100dBc/Hz의 성능을 보이고 있다. 크기와 전류소모 면에서는 개선이 요구되며 크기 면에서 개선은 좀더 소형인 chip부품을 사용 가능할 것이며, 전류소모 면에서는 좀더 높은 $f_{gamma}$를 갖는 transistor를 사용 개선할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.920-928
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• 2000

본 논문은 tpo로이 제안된 안테나 소형화 기법을 이용하여 비교적 높은 이득과 광대역 특성을 지닌 마이크로 스트립 패치 안테나 (microstri patch antenna)를 개구 결합성 급전구조 (aperture coupled feed)를 이용하여 셀룰러 대역의 (824~894MHz) 중계기용으로 설계 및 제작되었다. 새로이 제안된 방법에서는 안테나의 크기를 줄이기 위하여 구형 마이크로스트립 패치 아테나의 TM01 모드의 전계분포를 이용하여 전계분포가 가장 큰 패치의 가장자리 아랫부분에 공진 패치의 길이 방향으로 유전체를 상빙하여 안테나의 크기를 효율적으로 줄이고 유전율이 높아짐으로써 발생되는 안테나의 이득 감소를 최소화 시킴과 동시에 소형 경량의 안테나를 쉽게 제작할수 있도록 설계 제작하였다. 또한 under-coupling 기법과 정합회로를 사용하여 셀룰러대역의 전대역에서 제작할 수 있도록 제작하였다. 또한 under-coupling 기법과 정합회로를 사용하여 셀룰러대역의 전 대역에서 VSWR이 1,5:1 이하가 되도록 설계하였다. 안테나 설계 툴 (Tool)은 Agilent Technologies사의 HFSS를 사용하였다.

• 한국광학회지
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• 제22권5호
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• pp.207-213
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• 2011

몬테카를로 방법을 기반으로 한 수치해석을 이용하여 AWG(arrayed waveguide grating)의 위상 오차를 측정하는 방법을 제안한다. 진동수 영역 측정법에서 실험치와 가장 근접한 이론치를 구하기 위해 몬테카를로 방법을 사용하며 최적화된 이론치로부터 AWG 각 도파로의 진폭과 위상값들을 결정한다. 이 방법의 타당성을 검증하기 위해 모의실험을 수행하였다. AWG의 각 도파로에 임의로 위상 오차를 설정하여 가상의 실험치를 만들고 우리의 방법을 통해 거꾸로 위상 오차를 알아냈다. 모의실험 결과 간섭계 광원의 진동수 변조 범위가 AWG FSR(free spectral range)의 1.7 배보다 클 때, 그리고 위상 오차가 ${\pm}50^{\circ}$ 이내일 때 매우 정확하게 위상 및 진폭을 측정할 수 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권12호
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• pp.78-83
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• 2010

본 논문에서는 메타구조를 이용하여 하나의 RF GaN HEMT로 새로운 이중대역에 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 전송선로는 이중- 대역 조절 특성을 갖는 메타물질 전송 선로를 만들 수 있다. CRLH 전송 선로의 이중 대역 동작은 전력증폭기의 정합 회로를 구현을 위하여 주파수 오프셋과 CRLH 전송 선로의 비선형 위상 기울기에 의해 얻을 수 있다. 이중대역에서 CRLH 전송 선로를 이용하여 이중대역에서 오직 2차, 3차 고조파 성분만을 조절하였다. 또한, 제안된 전력증폭기의 효율을 향상 시키기 위하여 출력 정합 회로뿐만 아니라 입력 정합회로도 고조파 조절 회로를 이용하여 구현하였다. 두 동작 주파수는 900MHz와 2140MHz로 정하였다. 전력증폭기의 측정된 출력 전력은 각각 900MHz에서 39.37dBm, 2140MHz에서 38.87 dB이다. 이 지점에서 얻은 전력효율 및 IMD는 900MHz에서 PAE 60.2%, IMD는 -23.17dBc, 2140MHz에서 PAE 67.3%, IMD -25.67dBc이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권10호
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• pp.57-62
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• 2009

본 논문은 방사선 피폭량을 실시간으로 산출하기 위해 무선전력 전송용 13.56MHz의 안테나 설계를 위한 안테나 회로의 최적화 및 수치적 해석을 연구하였다. 리더기(Reader)에서 테크(Tag)로 무선으로 전력을 전송하기 위해서 안테나 주파수 대역 중 13.56MHz는 유도 전류를 이용한 루프 안테나에 많이 이용하고 있다. 본 논문은 전자유도 방식의 원리를 이용해 안테나 LC 공진을 위한 수치적 계산을 통해 L과 C 값을 산출하여 실제 측정치와의 값과 비교하였다. 또한 안테나 회로의 최적화 튜닝 및 안테나 포트의 매칭을 위해 공진(Resonance)용 캐패시터를 가변하여 스코프로 안테나 코일으 양단의 전압이 최고시점을 관측하여 공진점을 찾아 보았다. 이러한 실험은 무선으로 전력을 공급 받을 수 있는 무선전력 전송 시스템에 응용되어 매우 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.162-172
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• 2011

본 논문에서는 WiMAX 주파수 대역(2.3~2.7 GHz)에서 동작하는 4 W급 소형 전력증폭기 모듈을 설계, 제작하였다. 본 연구에 사용된 능동소자는 최근 발표된 Triquint사의 GaN HEMT 소자(Bare-chip)이다. 본 논문에서는 전력증폭기를 설계하기 위하여, 먼저 자체 제작한 조정용 지그(jig)를 사용하여 상용 칩의 최적 임피던스를 실험을 통해 추출하였으며, 추출한 임피던스를 적용한 EM-simulation으로 F급 설계를 행하였다. 소형의 패키지(모듈)에 집적하고 정합하기 위하여 인덕터와 커패시터는 각각 spiral inductor, interdigital capacitor로 구현하였다. 소형으로($4.4{\times}4.4\;mm^2$) 패키지된 전력증폭기 모듈의 경우, 출력은 36 dBm, 효율은 50 % 그리고 2차 및 3차 고조파에 대한 고조파 억제는 40 dBc 이상의 특성을 보였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권3호
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• pp.376-383
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• 2012

A number of scientific researches are currently being conducted on the potential health hazards of power frequency electric and magnetic field (EMF). There exists a non-objective and psychological belief that they are harmful, although no scientific and objective proof of such exists. This possible health risk from ELF magnetic field (MF) exposure, especially for children under 17 years of age, is currently one of Korea's most highly contested social issues. Therefore, to assess the magnetic field exposure levels of those children in their general living environments, the personal MF exposure levels of 436 subjects were measured for about 6 years using government funding. Using the measured database, estimation formulas were developed to predict personal MF exposure levels. These formulas can serve as valuable tools in estimating 24-hour personal MF exposure levels without directly measuring the exposure. Three types of estimation formulas were developed by applying evolutionary computation methods such as genetic algorithm (GA) and genetic programming (GP). After tuning the database, the final three formulas with the smallest estimation error were selected, where the target estimation error was approximately 0.03 ${\mu}T$. The seven parameters of each of these three formulas are gender (G), age (A), house type (H), house size (HS), distance between the subject's residence and a power line (RD), power line voltage class (KV), and the usage conditions of electric appliances (RULE).

• Journal of Power Electronics
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• 제14권5호
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• pp.1047-1056
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• 2014

In most grid-connected inverters (GCI) with an LCL filter, since the design of both the LCL filter and the controller is done separately, considerable tuning efforts have to be exerted when compared to inverters using an L filter. Consequently, an integrated co-design of the filter and the controller for an LCL-type GCI is proposed in this paper. The control strategy includes only a PI current controller and a proportional grid voltage feed-forward controller. The capacitor is removed from the LCL filer and the design procedure starts from an L-type GCI with a PI current controller. After the PI controller has been settled, the capacitor is added back to the filter. Hence, it introduces a resonance frequency, which is identified based on the crossover frequencies to accommodate the preset PI controller. Using the proposed co-design method, harmonic standards are satisfied and other practical constraints are met. Furthermore, the grid voltage feed-forward control can bring an inherent damping characteristic. In such a way, the good control performance offered by the original L-type GCI and the sharp harmonic attenuation offered by the latter designed LCL filter can be well integrated. Moreover, only the grid current and grid voltage are sensed. Simulation and experimental results verify the feasibility of the proposed design methodology.