• 제목/요약/키워드: Impedance coupling

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Effect of Zinc Addition in Filler Metal on Sacrificial Anode Cathodic Protection of Fin-Tube Aluminum Heat Exchanger

  • Yoon-Sik So;Eun-Ha Park;Jung-Gu Kim
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제14권4호
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    • pp.349-360
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    • 2023
  • This study investigated the tri-metallic galvanic coupling of different metals in the tubes, fillers, and fins of a heat exchanger. The goal was to prevent corrosion of the tubes using the fin as a sacrificial anode while ensuring that the filler metal has a more noble potential than the fin, to avoid detachment. The metals were arranged in descending order of corrosion potential, with the noblest potential assigned to the tube, followed by the filler metal and the fin. To address a reduction in protection current of the fin, the filler metal was modified by adding Zn to decrease its corrosion potential. However, increasing the Zn content of filler metal also increases its corrosion current. The study examined three different filler metals, considering their corrosion potential, and kinetics. The results suggest that a filler metal with 1.5 wt.% Zn addition is optimal for providing cathodic protection to the tube while reducing the reaction rate of the sacrificial anode.

위상 배열 안테나 임피던스 부정합에 따른 실시간 지연회로의 위상 지연 오차 및 영향 분석 (Analysis of TTD Phase Delay Error and Its Effect on Phased Array Antenna due to Impedance Mismatch)

  • 윤민영;남상욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권11호
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    • pp.828-833
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    • 2018
  • 일반적으로 반사파 및 공진이 위상 왜곡에 영향을 준다고 많이 알려져 있지만, 그 두 가지 이유 이외에 안테나 임피던스 변화에 따라서도 위상 지연을 왜곡시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 본 논문에서는 상호 결합 영향을 모두 고려한 안테나 임피던스 $Z_A$에 따른 위상 지연 오차를 분석하고, 이에 따른 빔조향 특성을 확인하였다. 안테나 임피던스에 대한 반사손실의 최대값($RL_{max}$)이 -10 dB와 -7 dB일 때 모든 주파수에서 각각 $0.051{\lambda}$에 해당하는 $18.5^{\circ}$$0.074{\lambda}$에 해당하는 $26.5^{\circ}$의 최대 위상 지연 오차가 발생하는 것을 확인하였다. 8개의 선형 배열 안테나를 통해 몬테 카를로 시뮬레이션을 진행한 결과, $18.5^{\circ}$$26.5^{\circ}$의 균등 분포 위상 오차를 갖는 상황에서 각각 $0{\sim}30^{\circ}$의 빔조향을 했을 때 목표 빔조향각과 해당 위상 오차에 의해 틀어져서 관측되는 조향각 사이의 RMS 오차는 $0.19{\sim}0.4^{\circ}$이고, 표준편차는 $0.14{\sim}0.33^{\circ}$이다. 이때 사이드 로브 레벨은 -12.8 dB의 이론치로부터 위상 오차에 의해 0.74~1.21 dB 만큼 증가하고 사이드 로브 레벨 증가량의 표준 편차는 0.31~0.51 dB를 갖는다. 이를 스파이럴 안테나 8개 배열 구조를 설계하여 검증하였다.

결합계수 및 주파수 튜너블 다중대역 내장형 안테나에 관한 연구 (A Study on Coupling Coefficient and Resonant Frquency tunable Multi-band Internal Antenna)

  • 이문우;이상현
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.59-66
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    • 2010
  • 본 논문은 안테나 구조체의 물리적 변화없이 안테나의 단락점에 연결되어있는 인덕터 값에 따라 급전점과 단락점 사이의 결합계수 뿐 아니라 안테나의 공진 주파수를 조절할 수 있는 이동통신용 안테나를 구현하였다. 설계된 안테나는 3중 대역 이상의 주파수 조절이 가능하고 동작 주파수 대역은 GSM(880~960MHz), GPS(1575MHz), DCS(1710~1800MHz), US-PCS(1850~1990MHz), WCDMA(1920~2170MHz) 대역을 포함한다. 제작된 안테나는 반파장 로디드 라인 안테나와 PIFA 구조를 결합한 형태이고 두 개의 단란점과 하나의 급전점을 공유한다. 두 개의 단락점 각각에 인덕터를 추가하여 하나의 인덕터는 급전점과 단락점 사이의 결합계수를 조절하고 다른 하나의 인덕터는 높은 주파수 대역의 공진 주파수를 조절한다. 안테나의 입력 임피던스 조절을 위한 인덕턴스의 범위는 0nH ~ 6.8nH 이고 이득의 변화는 GSM 대역에서는 0.15dBi, GPS 대역에서는 0.73dBi, WCDMA 대역에서는 0.29dBi 이내이다. 또한 공진 주파수 조절을 위한 인덕턴스의 범위는 0nH ~ 4.7nH의 범위에서 1640~2500 MHz (VSWR 3:1 기준)이고 이득의 변화는 GSM 대역에서는 0.46dBi, GPS 대역에서는 0.53dBi, DCS/US-PCS/WCDMA 대역에서는 0.59dBi 이내이다.

수치적 계산을 이용한 Bragg Reflector형 탄성파 공진기의 특성 분석 (Numerical Analysis of Bragg Reflector Type Film Bulk Acoustic Wave Resonator)

  • 김주형;이시형;안진호;주병권;이전국
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권11호
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    • pp.980-986
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    • 2001
  • 5.2GHz 중심 주파수를 갖는 Bragg reflector형 FBAR를 제작하여 주파수 응답 특성을 측정하고, 공진기 구조에서 각 층의 탄성 손실(acoustic loss)을 고려한 주파수 응답의 수치적 계산을 통해서 그 특성을 분석하였다. W과 $SiO_2$쌍을 선택하여 RF sputtering법으로 총 9층의 Bragg reflector를 제작하였고, 공진기의 압전층으로 pulsed dc 전원에 의한 sputtering법으로 AlN과 Al 전극을 증착하여 제작하였다. 제작된 공진기의 반사손실( $S_{11}$)은 중심주파수 5.38GHz에서 12dB이었고 직렬 공진 주파수( $f_{s}$)는 5.376GHz, 병렬 공진 주파수 ( $f_{p}$)는 5.3865GHz로 관찰되었다. 공진기의 성능지수인 유효 전기기계결합계수( $K_{ef{f^2}}$)값이 약 0.48%, 품질계수 ( $Q_{s}$) 값이 411이었다. 수치적으로 계산된 주파수 응답 특성으로부터 AlN 박막의 acoustic 상수들과 Bragg reflector의 반사계수를 도출한 결과 AlN 박막의 material acoustic impedance와 wave velocity는 AlN 고유의 값보다 감소되었으며, AlN 박막의 전기기계 결합계수( $K^2$)값은 c축 배향성 저하에 의해 매우 작은 값(0.49%)을 가졌다. 주파수 대역에서 Bragg reflector의 반사계수는 약 0.99966으로 계산되었으며 약 2.5 GHz에서 9.5 GHz까지의 넓은 반사대역을 나타내었다.다.었다.

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Effect of Annealing Temperature on the Permeability and Magneto-Impedance Behaviors of Fe68.5Mn5Si13.5B9Nb3Cu1 Amorphous Alloy

  • Le Anh-Than;Ha, Nguyen Duy;Kim, Chong-Oh;Rhee, Jang-Roh;Chau Nguyen;Hoa Nguyen Quang;Tho Nguyen Due;Lee, Hee-Bok
    • Journal of Magnetics
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    • 제11권1호
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    • pp.55-59
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    • 2006
  • The effect of annealing temperature on the permeability and giant magneto-impedance (GMI) behaviors of $Fe_{68.5}Mn_{5}Si_{13.5}B_9Nb_3Cu_1$ amorphous alloy has been systematically investigated. The nanocrystalline $Fe_{68.5}Mn_{5}Si_{13.5}B_9Nb_3Cu_1$ alloys consisting of ultra-fine $(Fe,Mn)_3Si$ grains embedded in an amorphous matrix were obtained by annealing their precursor alloy at the temperature range from $500^{\circ}C\;to\;600^{\circ}C$ for 1 hour in vacuum. The permeability and GMI profiles were measured as a function of external magnetic field. It was found that the increase of both the permeability and the GMI effect with increasing annealing temperature up to $535^{\circ}C$ was observed and ascribed to the ultrasoft magnetic properties in the sample, whereas an opposite tendency was found when annealed at $600^{\circ}C$ which is due to the microstructural changes caused by high-temperature annealing. The study of temperature dependence on the permeability and GMI effect showed some insights into the nature of the magnetic exchange coupling between nanocrystallized grains through the amorphous boundaries in nanocrystalline magnetic materials.

저면적 1-kb PMOS Antifuse-Type OTP IP 설계 (Design of Low-Area 1-kb PMOS Antifuse-Type OTP IP)

  • 이천효;장지혜;강민철;이병준;하판봉;김영희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권9호
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    • pp.1858-1864
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    • 2009
  • 본 논문에서는 power management IC에 사용되는 비휘발성 메모리 IP인 1-kd OTP IP를 설계하였다. 기존의 OTP 셀 (cell)은 isolated NMOS 트랜지스터를 안티퓨즈 (antifuse)로 사용하였으나 BCD 공정에서는 셀 크기가 큰 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 isolated NMOS 트랜지스터 대신 PMOS 트랜지스터를 안티퓨즈로 사용하였으며, OTP 셀 트랜지스터의 크기를 최적화시켜 셀의 크기를 최소화시켰다. 그리고 ESD 테스터 시 PMOS 안티퓨즈 양단에 고전압 (high voltage)가 걸려 임의의 셀이 프로그램 되는 것을 방지하기 위하여 OTP 코어 회로에 ESD 보호 회로 (protection circuit)를 추가하였다. 또한 프로그램 되지 않은 셀을 읽을 때 게이트 커플링 노이즈를 제거하기 위해 high-impedance의 PMOS pull-up 트랜지스터를 ON 시키는 방식을 제안하였다. 동부하이텍 $0.18{\mu}m$ BCD 공정을 이용하여 설계된 1-kb PMOS-type 안티퓨즈 OTP IP의 레이아웃 크기는 $129.93{\times}452.26{\mu}m^2$이다.

셀룰러/PCS/IMT-2000 기지국용 다중대역 평판 안테나 설계 및 구현 (The Design and Implementation of a Multi-Band Planar Antenna for Cellular/PCS/IMT-2000 Base Station)

  • 오경진;김봉준;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.781-787
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    • 2004
  • 본 논문에서는 셀룰러/PCS/IMT-2000서비스를 동시에 수용할 수 있는 기지국용 다중대역 평판 안테나를 설계 및 제작하였다. 설계된 안테나는 두 개의 유전체 층과 폼 물질로 구성되었고 마이크로스트립 패치의 길이 방향과 너비 방향에 노치가 삽입되었다. 안테나의 광대역 특성을 위해서, 공진 개구면을 가지는 개구면 결합 안테나에 폼 물질을 사용하였으며, 패치의 너비 방향에 노치를 삽입하여 이중 공진 특성을 얻었다. 이를 통해, 광대역 특성을 유지하면서 주파수비( $f_{H/}$ $f_{L}$)가 1:2를 넘는 이중 공진 특성을 얻을 수 있었다. 설계된 안테나의 대역폭은 전압정재파비 1.5 이하로 셀룰러/PCS/IMT-2000 대역을 모두 만족하였고 측정된 안테나의 대역폭은 전압정재파비 1.5 이하로 셀룰러 대역에서 77 MHz, PCS/IMT-2000대역에서 550 MHz이며, 이득은 전 대역에서 약 5.65 dBi에서 7.4 dBi를 얻을 수 있었다.다.다.

120∼180 GHz 대역 SIS (Superconductor-Insulator-Superconductor) 접합 믹서의 개발 (Development of an SIS(Superconductor-Insulator-Superconductor) Junction Mixer over 120∼180 GHz Band)

  • Chung, Moon-Hee;Lee, Changhoon;Kim, Kwang-Dong;Kim, Hyo-Ryoung
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.737-743
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    • 2004
  • 120∼180 GHz 대역의 고정 튜닝방식을 사용한 SIS(Superconductor-Insulator-Superconductor) 접합 믹서를 개발 하였다. 이 믹서는 노베야마 전파천문대에서 제작된 6개 직렬 연결 Nb/Al-A1$_2$O$_3$/Nb SIS 접합 소자를 사용하였으며 석영유리 기판에 제작된 이 SIS 칩은 전 주파수 대역에서 입력신호 결합을 향상시키기 위해 half-height 도파관의 중심에 놓여 있다. 본 논문에서 개발된 SIS 믹서는 기계적인 튜닝 장치를 사용하지 않으며 RF 신호와 LO 전력은 냉각된 십자형 방향성 결합기를 통해서 믹서에 공급된다. 또한 IF 신호 손실을 줄이기 위해 SIS 믹서의 IF 출력 임피던스를 IF 증폭단의 50 $\Omega$ 입력 임피던스에 정합 시켰다. SIS 수신기의 측정된 DSB 잡음온도는 120∼180 GHz 대역에서 32∼131 K이며 본 논문에서 개발된 SIS 믹서는 대덕전파천문대의 14 m 전파망원경에 설치되어 전파천문 관측에 사용되고 있다.

직사각형 및 삼각형 기생패치를 이용한 860MHz 대역 광대역 적층 마이크로스트립 안테나 (Wideband Stacked Microstrip Antenna with Rectangular and Triangular Parasitic Patches for 860MHz Band)

  • 고진현;김건균;이승엽;이종익
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.874-879
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    • 2016
  • 본 논문에서는 직사각형 및 삼각형 기생 패치를 이용한 광대역 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 직사각형 마이크로스트립 패치 위에 직사각형 및 삼각형 모양의 기생 패치들을 적층하여 860MHz대역에서 광대역 특성을 얻었다. 주 방사부인 마이크로스트립안테나와 기생 패치와의 효과적인 결합은 이들 사이에 두꺼운 공기층을 두어 구현하였다. 또한, 이들 공기층 두께와 기생 패치의 위치는 광대역 정합에 중요한 요소임을 알 수 있었다. 제안된 안테나는 향후 소형 트랜시버에 적용하기 위해 $119mm{\times}109mm$ 크기의 소형 접지면 위에 설계 및 제작되었다. FR4기판에 제작된 안테나의 임피던스 대역은 818~919MHz(11.7%)이다. 방사패턴은 기존 마이크로스트립 패치 안테나와 유사했으며, 최대 이득은 주파수 824MHz에서 2.11dBi로 측정되었다.

Static impedance functions for monopiles supporting offshore wind turbines in nonhomogeneous soils-emphasis on soil/monopile interface characteristics

  • Abed, Younes;Bouzid, Djillali Amar;Bhattacharya, Subhamoy;Aissa, Mohammed H.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제10권5호
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    • pp.1143-1179
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    • 2016
  • Offshore wind turbines are considered as a fundamental part to develop substantial, alternative energy sources. In this highly flexible structures, monopiles are usually used as support foundations. Since the monopiles are large diameter (3.5 to 7 m) deep foundations, they result in extremely stiff short monopiles where the slenderness (length to diameter) may range between 5 and 10. Consequently, their elastic deformation patterns under lateral loading differ from those of small diameter monopiles usually employed for supporting structures in offshore oil and gas industry. For this reason, design recommendations (API and DNV) are not appropriate for designing foundations for offshore wind turbine structures as they have been established on the basis of full-scale load tests on long, slender and flexible piles. Furthermore, as these facilities are very sensitive to rotations and dynamic changes in the soil-pile system, the accurate prediction of monopile head displacement and rotation constitutes a design criterion of paramount importance. In this paper, the Fourier Series Aided Finite Element Method (FSAFEM) is employed for the determination of static impedance functions of monopiles for OWT subjected to horizontal force and/or to an overturning moment, where a non-homogeneous soil profile has been considered. On the basis of an extensive parametric study, and in order to address the problem of head stiffness of short monopiles, approximate analytical formulae are obtained for lateral stiffness $K_L$, rotational stiffness $K_R$ and cross coupling stiffness $K_{LR}$ for both rough and smooth interfaces. Theses expressions which depend only on the values of the monopile slenderness $L/D_p$ rather than the relative soil/monopile rigidity $E_p/E_s$ usually found in the offshore platforms designing codes (DNV code for example) have been incorporated in the expressions of the OWT natural frequency of four wind farm sites. Excellent agreement has been found between the computed and the measured natural frequencies.