• 제목/요약/키워드: Harmonic Matching

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Method Based on Sparse Signal Decomposition for Harmonic and Inter-harmonic Analysis of Power System

  • Chen, Lei;Zheng, Dezhong;Chen, Shuang;Han, Baoru
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권2호
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    • pp.559-568
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    • 2017
  • Harmonic/inter-harmonic detection and analysis is an important issue in power system signal processing. This paper proposes a fast algorithm based on matching pursuit (MP) sparse signal decomposition, which can be employed to extract the harmonic or inter-harmonic components of a distorted electric voltage/current signal. In the MP iterations, the method extracts harmonic/inter-harmonic components in order according to the spectrum peak. The Fast Fourier Transform (FFT) and nonlinear optimization techniques are used in the decomposition to realize fast and accurate estimation of the parameters. First, the frequency estimation value corresponding to the maxim spectrum peak in the present residual is obtained, and the phase corresponding to this frequency is searched in discrete sinusoids dictionary. Then the frequency and phase estimations are taken as initial values of the unknown parameters for Nelder-Mead to acquire the optimized parameters. Finally, the duration time of the disturbance is determined by comparing the inner products, and the amplitude is achieved according to the matching expression of the harmonic or inter-harmonic. Simulations and actual signal tests are performed to illustrate the effectiveness and feasibility of the proposed method.

고조파 조절 회로를 기반으로 한 출력 정합 회로를 이용한 저위상 잡음 전압 제어 발진기 (Low Phase Noise VCO using Output Matching Network Based on Harmonic Control Circuit)

  • 최재원;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권2호
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    • pp.137-144
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    • 2008
  • 본 논문에서는 위상 잡음 특성을 개선하기 위하여 고조파 조절 회로를 기반으로 한 출력 정합 회로를 이용한 전압 제어 발진기를 제안하였다. 위상 잡음은 2차, 3차 고조파 모두에서 단락 임피던스를 갖는 고조파 조절 회로를 통하여 억제되었으며, 출력 정합 회로에 연결되었다. 또한 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성을 더욱 더 개선하기 위하여 마이크로스트립 사각 개방 루프 다중 SRR를 이용하였다. 위상 잡음 특성 개선을 위하여 높은 Q값을 갖는 공진기 대신에 고조파 조절 회로를 기반으로 한 출력 정합 회로를 이용하였기 때문에 낮은 Q값을 갖는 공진기를 통하여 넓은 주파수 조절 범위를 얻을 수 있다. 고조파 조절 회로를 기반으로 한 출력 정합 회로와 마이크로스트립 사각 개방 루프 다중 SRR를 이용한 제안된 전압 제업 발진기의 위상 잡음 특성은 주파수 조절 범위, $5.744{\sim}5.839$ GHz에서 $-127.5{\sim}-126.33$ dBc/Hz @ 100 kHz이다. 고조파 조절 회로가 없는 출력 정합 회로와 마이크로스트립 선로 공진기를 이용한 전압 제어 발진기와 비교했을 경우, 제안된 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성은 26.66 dB 개선되었다.

고효율 전력증폭기 설계를 위한 새로운 고조파 조절 회로 기반의 입출력 정합 회로 (In/Output Matching Network Based on Novel Harmonic Control Circuit for Design of High-Efficiency Power Amplifier)

  • 최재원;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권2호
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    • pp.141-146
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    • 2009
  • 본 논문에서는 새로운 고조파 조절 회로를 이용한 Si LDMOSFET 고효율 전력증폭기를 구현하였다. 본 고조파 조절 회로는 2차, 3차 고조파 성분에 대하여 단락 임피던스를 갖으며, 입출력 정합 회로를 설계하기 위하여 사용된다. 제안된 고조파 조절 회로의 효율 개선 효과가 class-F 혹은 inverse class-F 고조파 조절 회로 보다 우수하다는 것을 증명하였다. 또한, 고조파 조절 회로가 출력 정합 회로뿐만 아니라, 입력 정합 회로에도 사용될 경우, 제안된 전력증폭기의 효율은 더욱 더 개선된다. 제안된 전력증폭기의 최대 전력 효율 (PAE)의 측정값은 1.71 GHz의 주파수 대역에서 82.68%이다. Class-F와 inverse class-F 전력증폭기와 비교할 때, 제안된 전력증폭기의 최대 PAE 측정값은 $5.08\;{\sim}\;9.91\;%$ 향상된다.

Efficient Second Harmonic Generation of Pulsed Nd-YAG Laser Radiation with Noncritically Phase-Matchable $LiNbO_3$ in Room-Temperature

  • Jong-Soo Lee;Bong-Hoon Kang;Bum Ku Rhee;Chong-Don Kim;Gi-Tae Joo
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권3호
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    • pp.206-208
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    • 2000
  • 0.65 mol% MgO-doped LiNbO$_3$single crystals were grown by CZ method. The obtained single crystals were colorless and transparent. Noncritically phase-matched second harmonic generation (SHG) of 532-nm radiation from 1064-nm in MgO-doped LiNbO$_3$has been investigated by using pulsed Nd:YAG laser. The phase-matching temperature was room temperature. SHG conversion efficiencies were typically achieved higher than 50% at the phase-matching temperature with no photorefractive damage in the region of fundamental power density which was used in this experiment. The thermo-birefringence coefficient and the electro-birefringence coefficient of SHG were calculated from the temperature phase-matching profile with the electric field.

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Multi-Harmonic Matching Network을 이용한 동시-이중 대역 Class-E 전력 증폭기 (Concurrent Dual-Band Class-E Power Amplifier Using a Multi-Harmonic Matching Network)

  • 박승원;전상근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.401-410
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    • 2014
  • 본 논문에서는 1.3 GHz와 2.1 GHz에서 소형화된 multi-harmonic matching network(MHMN)을 사용한 고효율 동시-이중대역 Class-E 전력 증폭기를 제안한다. 제안하는 구조는 스위치 혹은 집중 소자를 사용하지 않고, transmission line만을 이용하여 1.3 GHz과 2.1 GHz 그리고 각각의 2차 및 3차 고조파의 임피던스를 조절하였다. 능동 소자로는 Avago ATF-50189 GaAs p-HEMT가 사용되었다. 제작된 전력증폭기는 입력 전력이 21 dBm일 때 1.3 GHz와 2.1 GHz에서 각각 27.1 dBm, 25.7 dBm의 출력과, 6.1 dB, 4.7 dB의 전력 이득, 그리고 71.2 %, 60.1 %의 드레인 효율 특성을 나타내었다.

Power Characteristics of cw Second-harmonic Generation in Periodically Poled LiNbO3

  • Kang, Bong-Hoon;Joo, Gi-Tae;Rhee, Bum-Ku
    • 한국세라믹학회지
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    • 제47권5호
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    • pp.430-432
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    • 2010
  • We verified through a noncritical phase-matched second-harmonic generation experiment that the periodically-poled $LiNbO_3$ (PPLN) had a large effective nonlinear optical coefficient, demonstrating that the QPM grating was uniform throughout the entire length of PPLN. The quasi-phase matching temperature was $193.4^{\circ}C$. The maximum SHG output power at the fundamental power of 2.0 W was found to be 18.0 mW; generated second-harmonic beam was found to have no photorefractive effect.

FREQUENCY SELECTIVE RECURSIVE LP OF HARMONIC SPECTRA

  • SeungHyonNam
    • 지구물리
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    • 제4권4호
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    • pp.231-238
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    • 2001
  • In this paper, an efficient LP method ofr discrete harmonic spectra is proposed and discussed. A new efficient LP method is a combination of recursive and frequency selective LP. While the recursive LP provides better spectral matching in spectral hills, frequency selective LP eliminates numerical instability and improves spectral matching when the harmonics are confined in the low frequncy region. The proposed LP method is applied to the HILN coder. Simulation results using a verification model(VM) software for real audio signals show a definite trend of significant improvement.

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Frequency Selective Recursive LP of Discrete Harmonic Spectra for Audio Cording

  • Nam, Seung-Hyon
    • 공학논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.37-44
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    • 2004
  • n this paper, an efficient LP method for discrete harmonic spectra is proposed and discussed. A new efficient LP method is a combination of recursive and frequency selective LP. While the recursive LP provides better spectral matching in spectral hill, frequency selective LP eliminates numerical instability and improves spectral matching when the harmonics are confined in the low frequency region. The proposed LP method is applied to the HILN coder. Simulation results using a verification model(VM) software for real audio signals show a definite trend of significant improvement.

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다중밴드 안테나 시스템을 위한 CRLH 전송선로를 이용한 이중대역 Class F 전력증폭기 (Dual-Band Class F Power Amplifier using CRLH-TLs for Multi-Band Antenna System)

  • 김선영;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권12호
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    • pp.7-12
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중밴드 안테나 시스템을 위한 고효율 전력증폭기를 제시하였다. 하나의 LDMOSFET으로 이중대역에서 동작하는 class F 전력증폭기를 설계하였다. 전력증폭기의 동작 주파수는 각각 900 MHz와 2.14 GHz이다. 이중대역 동작을 위해 집중 소자로 구현한 Composite Right/Left-Handed(CRLH) 전송선로의 단위 셀을 이용하여 증폭기의 정합단과 고조파 조절 회로를 설계하였다. CRLH 전송선로는 임의로 이중대역 조절이 가능한 메타물질 전송선으로 사용될 수 있다. 증폭기의 정합단에 CRLH 전송선의 주파수 오프셋과 비선형 위상 기울기 특성을 이용하여 임의의 이중대역에서 CRLH 전송선의 동작을 가능하게 하였다. 높은 효율을 얻기 위해 모든 고조파 성분을 조절하는 것은 현실적으로 어려운 일이기 때문에 집중 소자로 구현된 CRLH 전송선을 이용하여 2차와 3차 고조파만을 조절하였다. 또한, 제안된 전력증폭기는 더 높은 효율을 얻기 위하여 출력 정합단 뿐만 아니라 입력 정합단에도 고조파 조절 회로를 사용하여 구현하였다.

RFID용 저손질 주파수 체배기 (Low Loss Frequency Doubler for RFID)

  • 김진수;황희용
    • 산업기술연구
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    • 제28권A호
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    • pp.177-184
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    • 2008
  • A low loss frequency doubler operated on low power for the RFID harmonic tags is presented. Using the excellent nonlinear characteristics of the Schottky barrier diode and proper matching networks between the diode and ports, the low conversion loss of the harmonic tag is accomplished. This doubler could be used to increase the detectable distance of the conventional RFID system adopted harmonic tags.

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