Andre, Marc-Olivier;Kinion, Darin;Clarke, John;Muck, Michael
한국초전도학회:학술대회논문집
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한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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pp.2-6
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2000
We have developed an extremely sensitive radio frequency amplifier based on the dc superconducting quantum interference device (dc SQUID). Unlike a conventional semiconductor amplifier, a SQUID can be cooled to ultra-low temperatures (100 mK or less) and thus potentially achieve a much lower noise temperature. In a conventional SQUID amplifier, where the integrated input coil is operated as a lumped element, parasitic capacitance between the coil and the SQUID washer limits the frequency up to which a substantial gain can be achieved to a few hundred MHz. This problem can be circumvented by operating the input coil of the SQUID as a microstrip resonator: instead of connecting the input signal open. Such amplifiers have gains of 15 dB or more at frequencies up to 3 GHz. If required, the resonant frequency of the microstrip can be tuned by means of a varactor diode connected across the otherwise open end of the resonator. The noise temperature of microstrip SQUID amplifiers was measured to be between $0.5\;K\;{\pm}\;0.3\;K$ at a frequency of 80 MHz and $1.5\;K\;{\pm}\;1.2\;K$ at 1.7 GHz, when the SQUID was cooled to 4.2 K. An even lower noise temperature can be achieved by cooling the SQUID to about 0.4 K. In this case, a noise temperature of $100\;mK\;{\pm}\;20\;mK$ was achieved at 90 MHz, and of about $120\;{\pm}\;100\;mK$ at 440 MHz.
Muck, Michael;Ande, Marc-Olivier;Kinion, Darin;Clarke, John
Progress in Superconductivity
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제2권1호
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pp.1-5
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2000
We have developed an extremely sensitive radio frequency amplifier based on the dc superconducting quantum interference device (dc SQUID). Unlike a conventional semiconductor amplifier, a SQUID can be cooled to ultra-low temperatures (100 mK or less) and thus potentially achieve a much lower noise temperature. In a conventional SQUID amplifier, where the integrated input coil is operated as a lumped element, parasitic capacitance between the coil and the SQUID washer limits the frequency up to which a substantial gain can be achieved to a few hundred MHz. This problem can be circumvented. by operating the input coil of the SQUID as a microstrip resonator: instead of connecting the input signal between the two ends of the coil, it is connected between the SQUID washer and one end of the coil; the other end is left open. Such amplifiers have gains of 15 dB or more at frequencies up to 3 GHz. If required, the resonant frequency of the microstrip can be tuned by means of a varactor diode connected across the otherwise open end of the resonator. The noise temperature of microstrip SQUID amplifiers was measured to be between 0.5 K $\pm$ 0.3 K at a frequency of 80 MHz and 1.5 K $\pm$: 1.2 K at 1.7 GHz, when the SQUID was cooled to 4.2 K. An even lower noise temperature can be achieved by cooling the SQUID to about 0.4 K. In this case, a noise temperature of 100 mK $\pm$ 20 mK was achieved at 90 MHz, and of about 120 $\pm$ 100 mK at 440 MHz.
본 논문에서는 $\lambda$/4 헤어핀 공진기를 2.4 GHz 대역의 LTCC(Low Temperature Co-fire Ceramic) 대역통과 필터의 설계에 적용하였다. $\lambda$/4 헤어핀 공진기는 전송선로의 폭을 일정하게 유지한 상태로 특성임피던스를 변화시킬 수 있어, 등가적으로 SIR(Stepped Impedance Resonator)로 동작한다. $\lambda$/4 헤어핀 공진기는 평행결합 선로와 전송선로 부분으로 구성된다. 따라서 공진기의 두 부분의 특성임피던스는 서로 다른 값을 갖는다. 또한 공진기 사이의 결합량을 조절하기 위하여 사용하는 부가적인 결합 패턴은 결합위치에 따라 결합량을 다르게 할 수 있다. 평행 결합선로의 결합 구조와 부가적인 결합 패턴을 모두 고려한 대역통과 필터를 설계하기 위해서 두 결합구조의 등가회로를 하나의 인버터로 통합하는 과정을 제시하였다. 2.4GHz 대역에서 150 MHz 대역폭의 대역통과 필터를 적층 구조로 설계하여 설계 결과와 잘 일치하는 특성을 얻었다.
A shunt from the left ventricle to the left anterior descending artery is being developed for coronary artery occlusive disease, in which the shunt or conduit connects the the left ventricle (LV) with the diseased artery directly at a point distal to the obstruction. To aid in assessing and optimizing its benefit, a computational model of the cardiovascular system was developed and used to explore various design conditions. Computational fluid dynamic analysis for the shunt hemodynamics was also done using a commercial finite element package. Simulation results indicate that in complete left anterior descending artery (LAD) occlusion, flow can be returned to approximately 65% of normal, if the conduit resistance is equal for forward and reverse flow. The net coronary flow can increase to 80% when the backflow resistance is infinite. The increases in flow rate produced by asymmetric flow resistance are enhanced considerably for a partial LAD obstruction, since the primary effect of resistance asymmetry is to prevent leakage back into the ventricle during diastole. Increased arterial compliance has little effect on net flow with a symmetric shunt, but considerably augments it when the resistance is asymmetric. The computational results suggest that an LV-LAD conduit will be beneficial when the resistance due to artery stenosis exceeds 27 PRU, if the resistance is symmetric. Fluid dynamic simulations for the shunt flow show that a recirculating region generated near the junction of the coronary artery with the bypass shunt. The secondary flow is induced at the cutting plane perpendicular to the axis direction and it is in the attenuated of coronary artery.
In this study, stochastic responses of a cable-stayed bridge subjected to the spatially varying earthquake ground motion are investigated by the finite element method taking into account soil-structure interaction (SSI) effects. The considered bridge in the analysis is Quincy Bay-view Bridge built on the Mississippi River in between 1983-1987 in Illinois, USA. The bridge is composed of two H-shaped concrete towers, double plane fan type cables and a composite concrete-steel girder deck. In order to determine the stochastic response of the bridge, a two-dimensional lumped masses model is considered. Incoherence, wave-passage and site response effects are taken into account for the spatially varying earthquake ground motion. Depending on variation in the earthquake motion, the response values of the cable-stayed bridge supported on firm, medium and soft foundation soil are obtained, separately. The effects of SSI on the stochastic response of the cable-stayed bridge are also investigated including foundation as a rigidly capped vertical pile groups. In this approach, piles closely grouped together beneath the towers are viewed as a single equivalent upright beam. The soil-pile interaction is linearly idealized as an upright beam on Winkler foundation model which is commonly used to study the response of single piles. A sufficient number of springs on the beam should be used along the length of the piles. The springs near the surface are usually the most important to characterize the response of the piles surrounded by the soil; thus a closer spacing may be used in that region. However, in generally springs are evenly spaced at about half the diameter of the pile. The results of the stochastic analysis with and without the SSI are compared each other while the bridge is under the sway of the spatially varying earthquake ground motion. Specifically, in case of rigid towers and soft soil condition, it is pointed out that the SSI should be significantly taken into account for the design of such bridges.
A 4${\times}10^{19}cm^{3}$ carbon-doped base AlGaAs/GaAs HBY was grown using carbontetracholoride(CCl$_4$) by atmospheric pressure MOCVD. Abruptness of emitter-base junction was characterized by SIMS(secondary ion mass spectorscopy) and the doping concentration of base layer was confirmed by DXRD(double crystal X-ray diffractometry). Mesa-type HBTs were fabricated using wet etching and lift-off technique. The base sheet resistance of R$_{sheet}$=550${\Omega}$/square was measured using TLM(transmission line model) method. The fabricated transistor achieved a collector-base junction breakdown voltage of BV$_{CBO}$=25V and a critical collector current density of J$_{O}$=40kA/cm$^2$ at V$_{CE}$=2V. The 50$\times$100$\mu$$^2$ emitter transistor showed a common emitter DC current gain of h$_{FE}$=30 at a collector current density of JS1CT=5kA/cm$^2$ and a base current ideality factor of ηS1EBT=1.4. The high frequency characterization of 5$\times$50$\mu$m$^2$ emitter transistor was carried out by on-wafer S-parameter measurement at 0.1~18.1GHz. Current gain cutoff frequency of f$_{T}$=27GHz and maximum oscillation frequency of f$_{max}$=16GHz were obtained from the measured Sparameter and device parameters of small-signal lumped-element equivalent network were extracted using Libra software. The fabricated HBT was proved to be useful to high speed and power spplications.
본 논문에서는 메타물질 구조 다중대역 6단자 위상상관기를 설계하고 제작하였다. 이중 주파수 대역에서 신호를 수신 처리할 수 있는 집중소자형 메타물질 구조를 해석하고, 해석된 결과를 기반으로 다중대역 직접변환 수신 전처리기에 적합한 소형화 메타물질 구조 6단자 위상상관기를 제안하고 구현하였다. 다중대역 6단자 위상상관기를 구성하는 저항성 전력 분배기와 메타물질 $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기의 산란 계수를 기반으로 동일한 특성을 갖는 6단자 위상상관기 구성 요소를 제작하고 측정하였다. 측정된 메타물질 구조 6단자 위상상관기는 모의실험 결과와 일치하였으며, 이중 주파수 대역에서 -20 dB 이하의 정합과 1 dB 이내의 전달 이득차, 그리고 ${\pm}4.1^{\circ}$ 이하의 전달 위상차 특성으로 양호한 다중대역 6단자 위상상관기 성능을 나타내었다.
본 연구는 원자력발전소에 설치되는 캐비닛형 전기기기의 동적 진동시험 자료를 이용하여 캐비닛의 지진응답을 예측할 수 있는 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 1) 절점질량 이상화 모델에 기반한 등가 지진하중 산정, 2) 진동시험자료에 기반한 캐비닛 구조의 입출력 상태방정식 규명, 3) 산정된 등가지진하중과 규명된 입출력 상태방정식을 사용한 지진응답산정의 과정으로 구성된다. 제안된 기법은 유한요소기법(FEM) 모델 개선(Model Updating)에 기반한 지진응답예측기법에 비하여 모델링 오차가 개입 되지 않는 장점을 가진다. 캐비넷 구조를 이상화한 2차원 프레임 모델과 3차원 상세 모델에 대한 수치검증을 통하여 제안된 기법이 지진응답을 매우 정확하게 예측을 함을 관찰하였고, 측정 노이즈에 대해서도 강인함을 관찰하였다. 추후연구로 실험검증이 요구된다.
본 연구에서는 신개념 항공교통수단으로 활용될 자율비행 개인항공기 개발의 일환으로 자율비행 개인항공기 주익조립체의 등가모델을 생성한 후 고유모드 해석을 통해 생성된 등가모델의 신뢰성을 검증하였다. 주익조립체는 주익, 안쪽파드, 바깥쪽 파드로 구성되어 있다. 먼저, 각 부품의 등가모델을 생성하기 위해서 해당 부품을 몇 개의 구역으로 분할하고, 각 구역의 양 끝단에 등가모델 축상에 놓이는 절점들을 생성하였다. 그리고, 단위하중과 단위모멘트을 부과한 정적해석을 통해 변형량 또는 회전량을 계산하고, 빔 이론식을 적용하여 각 부품들의 등가 축강성, 굽힘강성, 비틀림강성을 계산하였다. 그리고, 각 구역 중앙에 집중질량을 생성하여 질량과 관성모멘트 정보를 입력하고, 빔 요소를 사용하여 등가모델을 생성하였다. 최종적으로 상세모델의 모드해석 결과와의 비교를 통해 생성된 등가모델의 신뢰성을 확인하였다.
본 논문에서는 전기 결합 구조와 추가된 개방 스터브를 이용해 제이 가능한 4개의 전송 영점을 갖는 저역 통과 필터를 설계 및 제작하였다. 필터의 통과 대역은 GSM 대역이며, 전기 결합에 의해 WiBro 및 위성 DMB 대역에서 전송 영점이 각각 발생한다. 또한, 임의의 상측 주파수에서 개방 스터브에 의해 추가적인 2개의 전송 영점이 발생하는 구조이다. 적은 기생 성분을 갖는 준집중 소자를 이용해 필터를 구현함으로써 차단 대역의 고조파 성분을 억제하였다. 유한 전송 영점의 제어를 위한 등가 회로의 전기 결합 성분인 $C_M$은 필터 구조의 개방 스터브 간 간격 조절을 통해 구현하였다. 유전율 2.6인 테프론 기판을 사용하여 제작된 필터의 전체 크기는 급전선로를 포함하여 $38{\times}20{\times}0.79mm^3$이다. 측정된 3dB 차단 주파수는 1.55GHz이며, 전송 영점의 위치는 각각 2.20, 2.43, 4.11 및 6.84 GHz이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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