• 제목/요약/키워드: Impedance Matching Enhancement

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임피던스 정합기를 이용한 근접 결합 급전 패치 안테나의 대역폭 확장 (Bandwidth Enhancement for a Proximity Coupled Microstrip patch Antenna with an Impedance Matching Network)

  • 곽은혁;김부균
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권2호
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    • pp.55-69
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    • 2015
  • 근접 결합 급전 방식을 이용한 마이크로스트립 패치 안테나의 급전 선로에 임피던스 정합기를 집적하여 대역폭을 확장하는 방법에 대하여 연구하였다. 여러 가지 유전상수와 두께를 가지는 기판을 사용한 근접 결합 급전을 이용한 패치 안테나에 임피던스 정합기를 집적한 경우와 임피던스 정합기를 사용하지 않은 경우의 대역폭과 방사특성을 비교하였다. 임피던스 정합기를 사용한 경우가 사용하지 않은 경우에 비하여 방사특성의 저하 없이 대역폭이 크게 증가함을 볼 수 있었다.

대역통과 정합회로를 이용한 수중음향변환기의 대역폭 확장 (Bandwidth Enhancement of Underwater Acoustic Transducer Using a Bandpass Matching Network)

  • 이대재
    • 한국수산과학회지
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    • 제52권6호
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    • pp.702-708
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    • 2019
  • The range resolution of echo sounders can be improved by enhancing the transducer bandwidth. We designed a bandpass matching network for expanding the bandwidth of a transducer by scaling in both impedance and frequency after transforming a lowpass network into a bandpass configuration for a third-order Bessel filter. We measured the effect of the Bessel matching network for a 50 kHz sandwich type transducer on the transmitting voltage response (TVR), receiving sensitivity (SRT) and figure of merit (FOM), using a chirp echo sounder system. Both the simulation and experimental results indicated that the transducer with a bandpass matching network was capable of producing a symmetrical acoustic output over a wider bandwidth (8.25 kHz) than was the transducer without a matching network (3.75 kHz). By implementing the Bessel matching network, we achieved a 120% bandwidth enhancement.

자화된 평판형 유도 결합 $SF_6$ 플라즈마의 특성 (The Properties of Weakly Magnetized Planar Type Inductively Coupled $SF_6$ Plasma)

  • 윤차근;도현호;황기웅
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.438-440
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    • 1995
  • The impedance characteristics and plasma parameters were experimentally studied in a weakly magnetized planar type, inductively coupled plasma (ICP) system. Compared with non-magnetized for system higher power transfer efficiency, stable impedance matching, enhancement of plasma density and higher electron temperature can be obtained. Such improvements are mainly due to the excitation of deeply penetrating electromagnetic wave and reduction of radial loss of electrons. In particulary, $SF_6$ (sulfur hexafluride) plasma shows unstable impedance matching in non-magnetized ICP because electronegativity of $SF_6$ effects on plasma characteristics. But, magnetized inductively coupled $SF_6$ plasma shows enough impedance matching stability to be applicable to the polysilicon etching in semiconductor process.

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비파괴 검사용 초음파 탐촉자에서의 정합층 최적 설계법 (Design Method for the Optimized Acoustic Matching Layers of UT Probes)

  • 박치승;김선진
    • 한국재료학회지
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    • 제13권10호
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    • pp.658-662
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    • 2003
  • In this study, we have tried to find the optimized design variables of the matching layer which is important part of thickness mode ultrasonic transducer and finally reach the conclusion that the electrical property of piezo-element must be under consideration when the optimized acoustic impedance is estimated. Proper expression of the effective impedance of front load at free resonant frequency(: $Z_{f}$ $^{(0)}$ /) has been induced by introducing the principle of binomial multilayer transformer and gradient based numerical method is utilized to find the most acceptable value of $Z_{ f}$/$^{(0)}$ . Optimized point of acoustic impedance can be calculated directly from $Z_{f}$ $^{(0)}$ using some simple formula which we propose. We also verify our result by both numerical and experimental method and get a good enhancement especially it concern to the bandwidth of ultrasonic transducer.

Bandwidth Enhancement of Circularly Polarized Dielectric Resonator Antenna

  • Sun, Ru-Ying
    • ETRI Journal
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    • 제37권1호
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    • pp.26-31
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    • 2015
  • Axial-ratio (AR) bandwidth enhancement is achieved for a circularly polarized (CP) cylindrical dielectric resonator antenna (DRA) using a wideband hybrid coupler (WHC) combined with dual probe feed. The presented WHC, comprised of a Wilkinson power divider and a wideband $90^{\circ}$ shifter, delivers good characteristics in terms of 3 dB power splitting and consistent $90^{\circ}$ (${\pm}5^{\circ}$) phase shifting over a wide bandwidth. In turn, the proposed CP DRA, for the employment of the WHC, in place of conventional designs, provides a significant enhancement on AR bandwidth and impedance matching. The antenna prototype with the WHC exhibits a 3 dB AR bandwidth of 48.66%, an impedance bandwidth of 52.5% for voltage standing wave ratio (VSWR) ${\leq}2$, and a bandwidth of 44.66% for a gain of no less than 3 dBi. Experiments demonstrate that the proposed WHC is suitable for broadband CP DRA design.

마이크로스트립 안테나의 대역폭 개선을 위한 정합회로설계 (Matching Network Design for Improving the Bandwidth of Microstrip Antenna)

  • 전성근;이종룡;이우재;이문수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.305-316
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    • 1998
  • 마이크로스트립 안테나의 대역폭을 확장하는 기법으로 SRFT에 의한 임피던스 정합회로를 제안한다. 이 기법의 유용성은 주파수가 안테나의 입력임피던스의 공진특성에는 영향을 주고, 방사패턴과 이득 특성에는 별로 영향을 주지 않는다는 것에 기초한다. 이 기법의 특정은 안테나와 전원에 대한 이론적인 기술을 할 필요가 없고 요구되는 주파수대에서 전원과 부하의 데이터를 직접 이용한다. 또한 사전에 정합회로의 topology를 구하기 위한 전달함수의 이론적 형태가 필요없다. 본 연구에서는 구형 마이크로스트립 안테나의 해석에 전송선로 모델올 이용하고, Fano의 대역폭 확장이론올 기초로하여 원하는 주파수대에서 일정한 이득을 갖는 마이크로스트립 안테나의 정합회로를 설계하는데 SRFT 를 도입하여 구조가 다른 두 개의 마이크로스트립 안테나를 제작하여 실험하였다. 그 결과, 제안된 임피던스 정합회로를 갖는 마이크로스트립 안테나는 정합회로가없는 안테나보다 약 3배의 대역폭이 확장됨을 확인하였다.

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13.56 MHz 임피던스 자동 정합 시스템을 위한 임피던스 에러율 향상 알고리즘 (Error Rate Enhancement Algorithm for 13.56 MHz Impedance Automatic Matching System)

  • 장광호;박수연;최진주;이동헌
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권7호
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    • pp.484-490
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    • 2018
  • 본 논문은 13.56 MHz 임피던스 자동 정합 시스템 내의 VI 센서를 이용하여 전압 신호와 전류 신호를 측정하고, 부하임피던스를 계산하는 새로운 알고리즘에 대해서 기술하였다. 기존의 $50{\Omega}$ 교정 부하로 하던 방식에서 벗어나 임의의 복소수 교정 부하를 사용하여 에러율이 향상되는 알고리즘을 제안한다. 에러율은 $R_{IN}$ 평균 1 % 이하, $X_{IN}$은 평균 20 %이하 목표로 한다. 일차적으로 믹서를 사용하여 IF 주파수를 계산하여 에러율을 줄였고, 두 번째로 임의의 복소수 부하를 교정 부하로 사용하였을 때 에러율이 $R_{IN}$은 평균 2.7 %에서 평균 0.3 %로 감소하였고, $X_{IN}$은 평균 102 %에서 평균 18.3%까지 감소하였습니다.

근거리에서 효율 향상을 위해 적응 주파수 제어 회로를 갖는 HF-대역 무선 전력 전송 시스템 (HF-Band Wireless Power Transfer System with Adaptive Frequency Control Circuit for Efficiency Enhancement in a Short Range)

  • 장병준;원도현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.1047-1053
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    • 2011
  • 본 논문에서는 근거리에서 효율 향상을 위해 적응 주파수 제어 회로를 갖는 HF-대역 무선 전력 전송 시스템을 제안하였다. 일반적으로 무선 전력 전송 시스템은 공진기 간의 이격 거리가 가까워짐에 따라 결합 계수가 변하게 되며, 이는 반사 임피던스에 의한 임피던스 부정합을 발생시킨다. 본 연구에서 제안한 방식은 전압제어 발진기의 공진 주파수를 이격 거리에 따라 자동으로 가변함으로써 공진기 간의 거리가 가까워 임피던스 부정합이 큰 경우에도 전송 효율의 저하를 막을 수 있다. 적응 주파수 제어 회로는 방향성 결합기, 검파기 및 루프 필터로 구성된다. 본 논문에서 제안한 방법의 유용성을 입증하기 위하여 HF-대역에서 동작하는 30${\times}$30 $cm^2$ 크기의 루프 안테나를 갖는 무선 전력 전송 시스템을 설계하여 측정한 결과 근거리에서 효율이 개선됨을 확인하였다.

Taper형 초음파 진동자의 대역폭 개선에 관한 연구 (A Astudy on Bandwidth Enhancement of a Ultrasonic Transducer with a Taper)

  • 정봉규
    • 수산해양기술연구
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    • 제35권3호
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    • pp.312-322
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    • 1999
  • A ultrasonic transduce with a single acoustic matching layer has been designed as an attempt to increase the bandwidth of underwater transducer. The wideband resonance condition was accomplished by attaching a single matching layer on the front face of a ceramic resonator composed of a piezoelectric bar, a taper part and a head part. A modified Mason's model was used for the performance analysis and the design of transducers, and the constructed transducers were tested experimentally and numerically by changing the impedance and thickness of the matching layer in the water tank.The obtained results are summarized as follows:1. Measured resonant and antiresonant frequencies of the piezoelectric transducer with no matching layer in air were 24.7 kHz and 25.6 kHz, respectively. 2. Two resonant frequencies of the piezoelectric transducer with a single matching layer were 21.7 kHx and 26.9 kHz, respectively, in air and 21.4 kHz and 22.7 kHz, respectively, with a water load.3. Two distinct resonance peaks in the transmitting voltage response(TVR) of the developed transducer were observed at 22.0 kHz and 25.8 kHz, respectively, with center frequency of 24.0 kHz. The values of TVR at these frequencies were 130.1 dB re $1 \muPa$/V at 22.0 kHz and 128.5 dB re $1 \muPa$/V at 25.8 kHz, respectively.Reasonable agreement between the experimental results and the numerical values was achieved.

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발룬을 이용한 푸쉬풀 구조의 도허티 증폭기 설계 (Design of Doherty Amplifier With Push-Pull Structure Using BALUN Transform)

  • 정형태;김성욱;장익수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권4호
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    • pp.51-58
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    • 2004
  • 본 논문에서는 발룬(Balun) 임피던스 트랜스포머(transformer)를 이용한 새로운 구조의 도허티 증폭기를 설계하였다. 도허티 증폭기의 보조 증폭기는 부하변조를 위해 낮은 출력 영역에서 동작이 되지 않도록 설계되며, 일반적으로 보조 증폭기가 동작하지 않는 경우 증폭기의 출력 임피던스는 개방이 된다고 가정한다. 그러나 실제로 구현된 보조 증폭기의 출력 일피던스는 출력단 정합회로의 임피던스 변환 효과에 의해 개방이 아닌 낮은 임피던스 값을 갖게 된다. 본 논문에서는 상기와 같은 보조 증폭기의 특성을 이용하여 새로운 방식의 푸쉬풀 구조 도허티 증폭기를 설계하였다. 제작된 도허티 증폭기는 2개 반송파의 WCDMA 입력 신호에 대하여 출력전력 40㏈m에서 5㎒ 오프셋 주파수 인접채널 누설전력 비율 -37.3㏈c와 23.7%의 효율 특성을 나타내었다.