• 제목/요약/키워드: Lumped-Element Circuit

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Miniaturization of Embedded Bandpass Filter in LTCC Multilayer Substrate for WiMAX Applications

  • Cho, Youngseek;Choi, Seyeong
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제11권1호
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    • pp.45-49
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    • 2013
  • A compact radio frequency (RF) bandpass filter (BPF) in low temperature co-fired ceramic (LTCC) is suggested for WiMAX applications. The center frequency ($f_0$) of the BPF is 5.5 GHz and its pass band or 3-dB bandwidth is 700 MHz to cover all the three major bands, low and middle unlicensed national information infrastructure (U-NII; 5.15-5.35 GHz), World Radiocommunication Conference (5.47-5.725 GHz), and upper U-NII/industrial, scientific, and medical (ISM) (5.725-5.85 GHz), for the WiMAX frequency band. A lumped circuit element design-the 5th order capacitively coupled Chebyshev BPF topology-is adopted. In order to design a compact RF BPF, a very thin ($43.18{\mu}m$) ceramic layer is used in LTCC substrate. An interdigital BPF is also designed in silicon substrate to compare the size and performance of the lumped circuit element BPF. Due to the high relative dielectric constant (${\varepsilon}_r$ = 11.9) of the silicon substrate, the quarter-wavelength resonator of the interdigital BPF can be reduced. In comparison to the 5th order interdigital BPF at $f_0$ = 5.5 GHz, the lumped element design is 24% smaller in volume and has 17 and 7 dB better attenuation characteristics at $f_0{\pm}0.75$ GHz.

Thermal Analysis of High Speed Induction Motor by Using Lumped-Circuit Parameters

  • Han, Pil-Wan;Choi, Jae-Hak;Kim, Dong-Jun;Chun, Yon-Do;Bang, Deok-Je
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권5호
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    • pp.2040-2045
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    • 2015
  • This paper deals with the electromagnetic and thermal analysis of high speed induction motor. The induction motor is analyzed by time-varying magnetic finite element method and its thermal analysis is carried out by using analytical lumped-circuit method. Analysis results are compared with the experiment of 29kW high speed motor prototype at 12,000rpm.

평판형 전자기 엑츄에이터의 집중매개변수 모델링 및 해석 (Lumped Parameter Modelling and Analysis of Flat Coil Actuator with Shorted Turn)

  • 황기일;김진호;이정훈
    • 한국자기학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.149-152
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    • 2010
  • 평판형 전자기 엑츄에이터는 이동코일과 가이드 사이의 마찰이 없기 때문에 초정밀 제품에 널리 사용된다. 전자기 엑츄에이터의 성능 검증에 가장 많이 사용되는 방법 중 한 가지는 유한요소해석 방법이다. 하지만 유한요소해석 방법은 해석 시간이 많이든다는 단점이 있다. 유한요소해석 방법의 대안으로 계산시간은 짧지만 높은 정확도의 해석 결과를 도출해 낼 수 있는 집중매개 변수모델 해석방법이 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 평판형 전자기 엑츄에이터의 집중매개변수 모델링을 생성하고 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하고 그 결과를 유한요소해석 결과와 비교해 본다.

FDTD를 이용한 마이크로파 능동 회로의 해석 (Characterization of Microwave Active Circuits using the FDTD Method)

  • 황윤재;육종관;박한규
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.528-537
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    • 2002
  • 본 논문에서는 능동소자를 포함하는 마이크로파 회로의 주파수 특성을 해석하기 위하여 확장된 유한차분 시간영역법 (FDTD) 을 이용했다. R, L, C와 같은 집중소자가 전송선로에 삽입된 FDTD 집중소자 모델링을 통해 하이브리드 회로 해석에 대한 기초 연구를 수행하였고, 네트워크 모델링을 이용하여 기생 커패시턴스와 인덕턴스의 값을 추출함으로써 보다 정확한 기생, 방사, 결합까지 고려하는 FDTD만의 고유한 주파수 응답을 확인할 수 있었다. 또한 FDTD를 이용하여 모델링된 다이오드를 사용한 평형 혼합기를 설계하여 상용 회로 시뮬레이터보다 정확하고 실제적인 회로의 주파수 응답을 획득하였다.

비대칭 이중대역 집중소자 전력분배기 (An Unequal Dual-Band Lumped Element Power Divider)

  • 류재현;김영;윤영철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.578-584
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    • 2011
  • 본 논문은 집중소자를 사용한 이중대역 비대칭 전력 분배기를 제안 하였다. 분배기는 기존의 비대칭 윌킨슨 전력 분배기를 집중소자를 이용하여 단일대역에서 설계한 후, 여파기 변환 기법을 이용하여 이중대역 특성을 갖도록 설계하였다. 이러한 설계 방법의 특징은 비대칭 분배기 설계 시 마이크로스트립으로 구현이 어려운 높은 임피던스의 전송선로를 집중소자를 이용하여 쉽게 구현할 수 있고, 크기를 작게 할 수 있다는 것이다. 여파기 변환기법에 의한 이중대역 특성을 확인하기 위하여 전력 분배기를 880 MHz와 1650 MHz에서 동작하도록 제작하였으며, 전기적인 특성은 시뮬레이션 결과와 동일하였다.

집중정수 등가회로에 의한 슬리브 모노폴 안테나의 해석 (The analysis of sleeve monopole antenna by lumped-element equivalent circuit)

  • 최홍주;최광제;허정;김영권
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.34-42
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    • 1998
  • 본 논문에서는 단일슬리브로 구성된 슬리브 모노폴 안테나의 해석에 대하여 기술한다. 제안한 안테나는 구조가 단순하여 안테나의 제작과 설치가 쉽고 경제적일 뿐만 아니라, 접이식 안테나로 제작이 가능하므로, 휴대용 또는 이동체용으로 사용될 수 있다. 해석은 복잡한 수식이 사용되는 전자계 해석을 적용하지 않고, 안테나의 구조 적인 특정과 공진현상을 근거로 하는 집중정수 둥가회로에 의하여 수행하였다. 즉 슬리브 부분이 임피던스 변환 회로인 개방스터브로 동작한다는 사실을 실험을 통하여 검증함으로써 슬리브 부분의 역할에 대하여 규명하였다. 제안한 안테나의 집중정수회로 해석에 의하여 구한 공진주파수와 실험에 의하여 측정한 공진주파수 사이의 오차 는 0.9% 이하로 이론적인 해석과 실험결과가 잘 일치한다.

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Analysis of an Interior Permanent-Magnet Machines with an Axial Overhang Structure based on Lumped Magnetic Circuit Model

  • Seo, Jangho;Seo, Jung-Moo
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권1호
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    • pp.94-101
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    • 2016
  • This paper shows a new magnetic field analysis of an interior permanent magnet (IPM) machines with an axial overhang structure wherein the rotor axial length exceeds that of the stator. The rotor overhang used to increase torque density of the radial flux machine is difficult to analyze because of extra consideration of axial direction, and thus it is general for machine designer to take 3-D finite element analysis (FEA) capable of considering both radial and axial complicated geometry in the machine. However, it requires too much computing time for preliminary design especially for optimization process. Therefore, in this paper a 2-D analytic method using a lumped magnetic circuit model (LMCM) is proposed to overcome the problem. For the analysis of overhang effect, the magnetic circuit is separated and solved from overhang and non-overhang regions respectively. For the validation of proposed concept, 3-D finite element analysis (FEA) is performed. From the analysis results, it is shown that our new proposed method presents good performance in terms of calculating electromotive force (EMF) and torque within a short time. Therefore, the proposed model can be useful in design of IPM with an overhang structure.

등가회로법과 수치해석의 결합에 의한 콘덴서 구동형 단상 유도전동기의 회로정수 산정 및 특성해석 (Circuit Parameters and Characteristic Analysis of Condenser Run Single Phase Induction Motor by Combine Equivalent Circuit with Numerical Method)

  • 강규홍;하경호;홍정표;김규탁;정승규
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제49권11호
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    • pp.720-728
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    • 2000
  • This paper describes the calculation of the equivalent circuit parameters and the characteristic analysis of a capacitor-run type single-phase induction motor by means of the finite element method in coupled with the conventional equivalent circuit model. The circuit parameters of the stator are calculated form the lumped parameter and the slot leakage reactance of the rotor with the closed slot can be obtained by the use of slot pitch boundary condition. From the analysis result this combined equivalent circuit and finite element method which is used slot pitch boundary condition is compared with the experimental results, the validity of the method is proved.

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유한요소법을 이용한 매입형 영구자석 동기전동기의 인덕턴스 산정 및 속도-출력 특성 (Inductance Calculation and Speed-Power Characteristic of Interior Type Permanent Magnet Synchronous Motor by FEM)

  • 강규홍;홍정표;김규탁
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제48권8호
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    • pp.408-416
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    • 1999
  • The characteristics of permanent magnet synchronous motor are defined by airgap flux and circuit parameters. Interior Permanent Magnet Synchronous Motor(IPMSM) has a nonlinear characteristics due to structural speciality of rotor, so it is difficult to analyze circuit parameters and field-weakening characteristics of IPMSM. This paper presents the calculation of circuit parameters by using Finite Element Method(FEM) taken into consideration of nonlinear characteristics. Using the circuit parameters by FEM, IPMSM is analyzed to field-weakening characteristics and is compared with the Equivalent Magnetic Circuit(EMC) in which lumped parameter is consideration.

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중성소자 등가 회로를 이용한 3-dB 원형 하이브리드와 전력 분파기의 소형화에 관한 연구 (A Study on the Miniaturization of 3-dB Ring Hybrid and Power Divider Using Lumped-Element Circuit)

  • 안희란;장익수;윤상원
    • 전자공학회논문지A
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    • 제28A권1호
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    • pp.15-22
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    • 1991
  • New design method of small-sized 3-dB $0^{\circ}/180^{\circ}$ ring hybrid and Wilkinson power divider using both lumped elements and distributed elements are presented. At the center frequency of 900 MHz 3-dB $0^{\circ}/180^{\circ}$ ring hybrid and Wikinson power divider are designed and tested. Good agreements are obtained between measured and theoretical modeling results, and at the same time the circuit area is reduced by more than 70% compared with the discributed-type circuits.

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