• Journal of Power Electronics
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• 제18권6호
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• pp.1659-1669
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• 2018

An improved circulating current suppression control method is proposed in this paper. In the proposed controller, an outer loop of the average capacitor voltage control model is used to balance the sub-module capacitor voltage. Meanwhile, an individual voltage balance controller and an arm voltage balance controller are also used. The DC and harmonic components of the circulating current are separated using a low pass filter. Therefore, a multiple quasi-proportional-resonant (multi-quasi-PR) controller is introduced in the inner loop to eliminate the circulating harmonic current, which mainly contains second-order harmonic but also contains other high-order harmonics. In addition, the parameters of the multi-quasi-PR controller are designed in the discrete domain and an analysis of the stability characteristic is given in this paper. In addition, a simulation model of a three-phase MMC system is built in order to confirm the correctness and superiority of the proposed controller. Finally, experiment results are presented and compared. These results illustrate that the improved control method has good performance in suppressing circulating harmonic current and in balancing the capacitor voltage.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.1237-1242
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• 2016

본 논문은 병렬 결합선로(coupled-line)와 부채꼴(radial) 개방형 스터브(stub)를 이용한 고조파가 억압된 저역통과 여파기에 대해 제안을 한다. 본 제안한 저역통과 여파기의 특징은 병렬 결합선로의 구조 때문에 고조파가 광대역으로 억압되었다는 결과를 얻을 수 있었다. 저역통과 여파기의 개방형 스터브는 부채꼴로 구성되어 있으며 이는 여파기의 크기를 조절 할 수 있다. 제안한 저역통과 여파기의 크기는 $6.98{\times}7.60mm2$이며 차단 주파수는 2.45 GHz 이다. 분포정수소자(distributed element)로 구성되어 있어 단가면에서 경제적이고 제작이 쉬우며 대량 생산이 가능한 이점이 있다. 또한 광대역 고조파 억압에 대한 대역폭은 128 %이며 여파기의 삽입 및 반사 손실은 각각 1.07 dB 및 19.5 dB를 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.547-552
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• 2007

본 논문에서는 두 마이크로스트립 라인으로 이루어진 헤어핀 형태의 결합 선로를 이용하여 특성이 개선된 링 하이브리드를 설계하였다. 제안한 구조는 링 하이브리드의 $\lambda/4$ 라인에 헤어핀 형태의 결합 선로를 삽입하여 두 선로가 가까워짐에 따라 선로간의 커플링으로 세 개의 감쇠극이 생겨 넓은 저지대역을 갖는 결합 선로 구조를 이용하여 구성함으로써 링 하이브리드의 크기 감소뿐만 아니라 고조파 제거 특성도 부가하였다. 중심 주파수 2.55 GHz에서 일반적인 링 하이브리드와 특성이 같고 3차 고조파를 포함한 12 GHz까지 -20 dB 이하의 고조파 저지 특성을 가지고 있다. 또한 링 부분의 크기는 기존 링 하이브리드의 1/4 크기로 줄어들었다. 제작된 링 하이브리드의 측정된 주파수 특성 결과는 시뮬레이션 결과와 잘 일치한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.178-182
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• 2004

본 논문에서는 90$^{\circ}$ 하이브리드 결합기에 저역통과 여파기 특성을 결합하여 전력분배와 하모닉 저지특성효과를 보여주고 있다. 일반적인 90$^{\circ}$ 하이브리드 결합기는 위상차를 갖고 전력을 분배, 합성하는 데에만 쓰이고 있기 때문에 비선형 소자와 결합함으로써 생기는 하모닉 성분을 억제하려면 여파기를 따로 설계해야 하는 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 90$^{\circ}$ 하이브리드 결합기에 저역통과 여파기 특성을 결합함으로써 위상차와 전력분배는 물론 여파기 특성인 감쇠효과를 이용하여 하모닉 성분을 크게 감소시킬 수 있는 구조를 제시하였다.

• 전기학회논문지
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• 제61권1호
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• pp.104-109
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• 2012

In this paper, we propose a way to improve the quality of L-band wireless communication from unfriendly influential factors lying in the neighboring RF bands. The UHF-band system has resonator components and they generate harmonics as the spurious in the L-band. Therefore, a metamaterial CRLH bandpass filter is designed for the purpose of system miniaturization and smaller insertion loss, and its spurious phenomenon is observed in the frequency domain. And its harmonics in the L-band are suppressed by a compact bandstop filter whose equivalent circuit is newly developed. The design methodology is validated by the equivalent circuit to be compared with commercial full-wave EM software simulations, where the spurious is dropped by 20dB. Also, the advantage of the proposed design is presented by the comparison where our filter is much smaller than the conventional parallel edge coupled filter by over 50%, with excellent harmonic suppression.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권1호
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• pp.89-98
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• 2019

This paper analyzes the input side performance of a conventional three-phase to single-phase matrix converter (3-1MC). It also presents the input-side waveform quality under this topology. The suppression of low-frequency input current harmonics is studied using the 3-1MC plus capacitance compensation unit. The constraint between the modulation function of the output and compensation sides is analyzed, and the relations among the voltage utilization ratio and the output compensation capacitance, filter capacitors and other system parameters are deduced. For a 3-1MC without large-capacity energy storage, the system performance is susceptible to input voltage imbalance. This paper decouples the inner current of the 3-1MC using a Lyapunov function in the input positive and negative sequence bi-coordinate axes. Meanwhile, the outer loop adopts a voltage-weighted synthesis of the output and compensation sides as a cascade of control objects. Experiments show that this strategy suppresses the low-frequency input current harmonics caused by input voltage imbalance, and ensures that the system maintains good static and dynamic performances under input-unbalanced conditions. At the same time, the parameter selection and debugging methods are simple.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.85-89
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• 2017

본 논문에서는 요즘 많은 관심이 대두되고 있는 무선전력전송에 사용하는 렉테나를 소형화시키기 위해 대역저지필터(BSF)를 포함시켜 고조파를 억제시킨 IoT 센서용 소형 마이크로스트립 패치 안테나를 제안한다. 재 방사 될 수 있는 고조파 성분을 억압하기 위하여 대역저지필터 역할을 하는 U-slot을 안테나의 그라운드 면에 삽입시킴으로써 안테나의 크기를 그대로 유지하면서도 고조파를 제거할 수 있는 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나를 제작하여 측정해본 결과 BSF를 포함하지 않은 기준 안테나의 제 2고조파(4.6GHz)의 S11이 -5.61dB이었고, BSF를 포함한 안테나의 S11은 -0.338dB로 줄어들었으며, 방사효율도 29.76%에서 1.5%로 확연히 억제되었다. 또한 최대이득은 BSF를 포함하지 않은 안테나의 경우 2.89dBi에서 BSF를 포함한 안테나의 경우 -12dBi로 줄어드는 것을 확인하였다. 반면 기본주파수(2.45GHz)에서는 S11값이 -18dB 에서 -15dB로 줄어들었고, 효율도 68.2%에서 60%로 약간 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문에서 제안한 대역저지 필터를 결합한 마이크로스트립 안테나를 렉테나에 응용할 경우, 고조파 차단 필터가 차지하는 많은 면적을 줄이면서도, 렉테나의 성능을 저하시키는 고조파 성분도 효과적으로 제거할 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.1107-1116
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• 2007

본 논문은 Z-변환 기술을 이용한 2차 고조파를 억제시킨 광대역 개방형 스터브 대역 통과 여파기를 설계 및 제작하고 그 특성을 측정하였다. 제안된 여파기는 주파수 선택적 결합 구조(FSCS)와 ${\lambda}_g/4$ 개방형 스터브를 조합한 구조의 대역 저지 여파기를 광대역 개방형 스터브 대역 통과 여파기에 집적화하여 제2 고조파를 억제하였고, 기존의 개방형 스터브 여파기의 입력단과 출력단에 대역 저지 여파기(BSF)를 삽입할 경우 크기가 증가되었으나, 제안된 구조는 스터브를 연결하는 인버터 위치를 스터브들 사이에 집적화 하여 $18.7{\times}16.9mm^2$의 크기로 제작되어 BSF 삽입 이전보다 크기가 작아졌다. 제안된 여파기는 중심 주파수 5.8 GHz에서 대역폭이 95 %, 삽입 손실 0.6 dB, 반사 손실 14 dB의 측정 결과를 얻었으며, 시뮬레이션 결과와 측정 결과가 유사하게 나타났다. 따라서 위성 통신의 X-밴드 및 지능형 교통 정보 시스템(ITS)의 여파기에 적용할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.391-396
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• 2010

본 논문에서는 증폭기 및 체배기를 이용한 다기능 RF 모듈의 주요 연구 결과를 비고 제시하였다. 주파수 대역별로 별도의 블록을 갖는 다중대역 모듈에 비해 체배기를 이용하면 간단하게 다기능 모듈 구현이 가능하다. 별개의 증폭기 및 체배기를 스위칭하는 방법, 주파수 선택적 반사기 구조를 이용한 방법, 결함접지구조를 이용한 구조를 비교 제시하였다. 입력 주파수에 따라 증폭기 또는 주파수 체배기로 동작하는 회로로 다기능 모듈을 개발하였으며, 결함접지구조를 이용하여 입력 주파수 억압 및 출력 고조파 억압을 향상시켰다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.845-851
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• 2006

본 논문에서는 접힌 구조를 이용하여 소형화되고 고조파 특성이 개선된 링-하이브리드를 설계하였다. 제안한 구조는 링-하이브리드의 링 구조를 LPF 특성을 갖는 접힌 구조의 결합 선로를 이용하여 구성함으로써 링의 크기 감소뿐만 아니라 고조파 제거 특성도 부가하였다. 중심 주파수 2.41 GHz에서 일반적인 링-하이브리드와 같은 특성이 같고 3차 고조파를 포함한 11 GHz까지 -20 dB 이하의 저지 특성을 가지고 있다. 또한 링의 크기가 기존의 1/4 크기로 줄어들었다. 제작된 링-하이브리드의 측정된 주파수 특성 결과는 회로 및 EM 시뮬레이션 결과와 잘 일치한다.