• 제목/요약/키워드: HFSS

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Analysis of transmission efficiency of the superconducting resonance coil according the materials of cooling system

  • Lee, Yu-Kyeong;Hwang, Jun-Won;Choi, Hyo-Sang
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.46-49
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    • 2016
  • The wireless power transfer (WPT) system using a magnetic resonance was based on magnetic resonance coupling of the transmission and the receiver coils. In these system, it is important to maintain a high quality-factor (Q-factor) to increase the transmission efficiency of WPT system. Our research team used a superconducting coil to increase the Q-factor of the magnetic resonance coil in WPT system. When the superconductor is applied in these system, we confirmed that transmission efficiency of WPT system was higher than normal conductor coil through a preceding study. The efficiency of the transmission and the receiver coil is affected by the magnetic shielding effect of materials around the coils. The magnetic shielding effect is dependent on the type, thickness, frequency, distance, shape of materials. Therefore, it is necessary to study the WPT system on the basis of these conditions. In this paper, the magnetic shield properties of the cooling system were analyzed using the High-Frequency Structure Simulation (HFSS, Ansys) program. We have used the shielding materials such as plastic, aluminum and iron, etc. As a result, when we applied the fiber reinforced polymer (FRP), the transmission efficiency of WPT was not affected because electromagnetic waves went through the FRP. On the other hand, in case of a iron and aluminum, transmission efficiency was decreased because of their electromagnetic shielding effect. Based on these results, the research to improve the transmission efficiency and reliability of WPT system is continuously necessary.

박막 증착공정으로 Si 기판위에 구현된 RFID 태그 안테나 (RFID Tag Antenna on Si Substrate by Thin-film Deposition Process)

  • 정태환;김정연;박승범;이석진;안상기;우덕현;권순용;임동건;박재환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.55-56
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    • 2009
  • Small RFID tag antenna were fabricated on Si substrate and their physical and electrical properties were evaluated. With decreasing the size of tag antenna on Si substrate, small SMD-type RFID tags could be fabricated, which is very useful for PCB tracking. Firstly, tag antenna pattern and the electromagnetic properties were simulated with HFSS. The frequency was 13.56MHz, the line-width and line-gap were modeled in the range of $50{\sim}200{\mu}m$. S parameters, SRF, and Q value were calculated from geometry. When the line-width and line-gap were 100um and the loop-turn was 10, the SRF was 80MHZ and the Q value was ca. 9. When the microstrip antenna pattern of aluminum was fabricated by using DC sputtering, Vpp of ca. 1.6V was obtained when the reader-tag distance was 40mm.

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마이크로스트립 패치 안테나의 효율적 소형화 기법 (Simple Miniaturization Method of a Microstrip Patch Antenna)

  • 이병제;이호준;강기조;김남영;이종철;김종환
    • 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.

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Isolation 특성이 좋은 Orthogonal Mode Transducer 설계와 제작 (Design and Fabrication of a Simple Orthogonal Mode Transduce with Good Iolation)

  • 오이석;이진원;홍진영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.914-919
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    • 2000
  • 이 논문에서는 Z-밴드용 간단한 구조의 OMT (orthogonal mode transducer)가 소개되다. 이 OMT는 몇 개의 가는 유도 봉을 이용하여 한 편파를 주어진 방향으로 유도하고. 또한 다른 직각 편파를 유도 봉을 이용하여 다른 방향으로 유도하도록 설계되었다. 이 OMT는 유도 봉들이 있는 T자 형태의 도파관 부분과 두 도파관 연결부분으로 구성되어 있고, 한 안테나와 두 개의 어댑터들과 연결되도록 세 플랜지를 갖고 있다. 유도 봉의 최적개수와 최적 위치는 CAD인 HFSS를 이용하여 수치적으로 얻었다. 제작된 OMT에서 두 폄파간의 isolation은 9.5GHz와 10.5GHz 주파수 밴드에서 42.8dB보다 높았으며, 반사계수는 -17.5dB보다 낮았다. 이 OMT는 polarimetric scatterometer 시스템에 사용되는 polarimetric 안테나에 사용되어질 수 있다.

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휴대 단말기 내장형 5중 대역 칩 안테나 설계 (A Design of Miniaturized Built-in Penta-Band Chip Antenna for Mobile Handset)

  • 최형철;김형훈;박종일;김형동
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.288-297
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    • 2007
  • 본 논문에서는 GSM850/GSM900/DCS/USPCS/WCDMA의 5개의 대역을 수용하는 휴대 단말기에 내장하여 사용할 수 있는 모노폴 칩 안테나를 제안하였다. 이 안테나는 휴대 단말기에 내장할 수 있도록 $8\times3.2\times20mm^3$의 부피를 가진다. 제안된 안테나의 소형화를 위해 FR-4유전체$(\varepsilon_r=4.4)$위에 나선형 패턴과 미엔더 패턴을 사용하였다. 설계된 안테나는 상위 동작 대역에서 고조파 공진을 겹치게 함으로써 광대역 특성을 갖는다. 이 안테나의 측정된 VSWR 3:1내의 대역폭은 하위 공진 대역에서 150 MHz$(1,030\sim1,180\;MHz)$이며, 상위 공진 대역에서 650MHz$(1,760\sim2,410\;MHz)$이다. 이 대역내의 방사효율은 모두 50 %를 넘기는 것으로 측정되었다. 안테나의 설계는 상용 프로그램인 HFSS를 이용하여 진행하였다.

WLAN 노치 대역 특성을 갖는 UWB 육각형 패치 안테나 (Design of UWB Hexagon Patch Antenna with WLAN Notch Band Characteristic)

  • 김영진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권1호
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    • pp.286-290
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    • 2017
  • 본 논문에서는 노치 대역 특성을 갖는 UWB 육각형 패치 안테나를 제안하였다. 노치 대역은 WLAN의 5.15 ~ 5.85 GHz 대역이며, 원형 슬릿을 패치에 삽입하여 유도하였다. 제안된 안테나의 임피던스 대역폭은 3.1 ~ 11.85 GHz 대역으로 UWB 통신 시스템의 대역폭을 만족하였으며, 5.2 ~ 5.8 GHz 대역에서 노치 대역 특성을 보였다. 안테나의 방사패턴은 XZ-plane에서 $0^{\circ}$$180^{\circ}$에서 지향성의 패턴을 보이며, YX-plane에서 무지향성 패턴을 보인다. 또한, 주파수가 증가할수록 안테나 이득도 증가하며, 노치 대역 구간에서는 안테나 이득이 감소하였다. 제안된 안테나는 두께 1.62 mm, 손실 탄젠트 0.0035, 유전율 4.5를 갖는 TRF-45 기판에 설계되었으며, 설계는 Ansys사의 HFSS를 사용하였다.

지속적인 심장질환 모니터링을 위한 인체 삽입형 생체 센서의 무선전력전송 시스템 (Development and Application of Wireless Power Transmission Systems for Wireless ECG Sensors)

  • 허진철;이종하
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.111-117
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    • 2019
  • 전자기 유도형 무선전력전송에서는 송신 코일과 수신 코일의 상대적 위치에 따른 자기장 분포와 동력 전달 효율이 매우 중요하다. 본 연구는 ECG 센서를 사용한 HFSS 시뮬레이션 결과를 실제 측정 결과와 비교하였다. 시뮬레이션 결과 송신 코일과 수신 코일 간의 정렬이 어느 정도 변경 되더라도 전송효율은 비교적 안정적으로 유지 될 수 있음이 나타났다. 수신 코일의 중심이 송신 코일의 중심과 완벽하게 일치하면 전송효율이 최대가 되며, 수신 코일의 중심이 송신 코일의 중심으로부터 ± 10mm 내의 이동은 전송효율의 감소가 크지 않음을 확인 하였으며, 무선 전력 전송 시스템의 성능이 크게 저하되지 않는 것으로 확인 되었다. 본 결과는 이식형 센서를 위한 무선 전력의 활용에서 무선 전송의 표준화 된 적용 방법을 제안한다. 이를 통해 이식형 임플란트의 개발에 있어 무선전력전송에 대한 기준을 제시하고, 관련 디바이스의 개발에 적용 할 수 있을 것으로 판단된다.

갭 슬리블 구조를 갖는 DTV 실내 수신용 안테나의 구현 (Implementation of DTV Indoor Receiving Antenna with Gap Sleeve Structure)

  • 강상원;장대순;이윤민
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.145-150
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    • 2016
  • 본 논문은 갭 슬리브 모노폴 구조를 갖는 DTV 실내 수신용 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 슬리브 모노폴 기본 구조와 갭 슬리브를 이용하였다. 안테나를 최적화 하기위해 복사기와 슬리브 사이 갭 조정, 슬리브와 그라 운드 사이 갭을 조정하였다. 안테나 파라미터 특성을 확인하기 위해 ANSYS사의 HFSS를 이용하였다. 안테나 제작을 위해 비유전율이 4.7인 FR4 유전체 기판을 사용하였다. 안테나의 크기는 $213{\times}40{\times}1.6mm$이다. 제작된 안테나의 주파 수대역은 432MHz~827MHz이고, 대역폭은 395MHz이다. 최대 안테나 이득은 2.19dBi이다. 시뮬레이션과 측정 데이터 를 비교분석한 결과 간격 슬리브 구조를 갖는 DTV 실내 수신용 안테나의 실용화 가능성을 확인할 수 있었다.

자기 공진 방식의 고효율 무선 전력 전송 시스템 및 배터리 충전 칩 (High Efficiency Magnetic Resonance Wireless Power Transfer System and Battery Charging Chip)

  • 윤진환;박성열;최준림
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권6호
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    • pp.43-49
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    • 2015
  • 본 논문에서는 모바일 기기의 배터리 무선 충전을 위해 효율이 향상된 자기공진방식 무선전력전송 시스템을 제시한다. 전송 효율의 향상과 소형화를 위해 HFSS를 이용한 전자기 시뮬레이션을 통해 공진기 구조를 설계 및 제작하였다. 입력 임피던스와 출력 임피던스 차이에 의한 반사를 줄이기 위해 임피던스 매칭 네트워크를 적용하였다. 모바일 기기의 배터리 충전을 위해 $0.35{\mu}m$ BCD 공정을 이용하여 정류회로와 레귤레이터를 포함하는 전력수신 칩을 설계하였다. 무선전력전송 시스템 효율은 최대 75.1%를 보였으며 시스템 검증을 위한 실험에서 최대 70cm거리에서 상용화된 휴대폰 배터리(3.7V, 6.11Wh, 1680mAh)를 부하로 사용하여 충전을 확인하였다.

엔드론치형 구형도파관 어댑터 내부의 루프결합구조에 대한 모드 해석 (Modal Analysis of Loop Coupling Structure in End Launcher Rectangular Waveguide Adapter)

  • 김동현;좌정우;양두영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권2호
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    • pp.119-126
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    • 2008
  • 본 논문에서는 엔드론치형 구형도파관 어댑터 해석을 위하여 루프 결합 모델을 제안하고, 이를 토대로 입력 임피던스의 모드 해석식을 유도하였다. 구형도파관 내의 전파모드와 고차모드들에 따른 입력 임피던스의 영향을 분석하고, 설계변수에 대하여 고찰하였다. 또한 선행 연구에서 제안된 방식과 상용 해석 툴인 HFSS의 해석결과를 바탕으로 제안한 해석식이 타당함을 검증하였다. 제안한 엔드론치형 구형도파관 어댑터는 특성 임피던스 $50{\Omega}$을 갖는 동축선의 내부도체와 WR90 상용도파관내에서 길이가 17.6mm인 급전루프가 연결된 결합구조이다. 이러한 구조에서 앤드론치형 어댑터는 정재파비(VSWR)가 2.0이하인 기준에서 7.5GHz에서 10.6GHz 대역을 갖는다.