• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1908-1914
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• 2013

본 논문에서는 지상파 디지털 방송 수신용 광대역 평면 야기 안테나의 설계방법에 대해 연구하였다. 다이폴을 급전하는 코플래너 스트립은 스트립에 내장된 마이크로스트립과 연결되고 종단은 단락되어 있다. 급전되는 다이폴에 근접한 영역에 폭이 넓은 직사각형 스트립 도파기를 부가하여 광대역 임피던스 정합과 고주파 대역의 이득특성을 구현하였고, 접지면 반사기를 추가하여 저주파 대역의 이득 특성을 개선하였다. 안테나를 소형화하기 위해 다이폴과 반사기의 모양을 반 보우-타이(V) 형으로 변형하였으며, 여러 가지 파라미터들이 안테나 특성에 미치는 영향을 관찰하였다. 제안된 구조의 안테나를 지상파 DTV 주파수 대역인 470-806 MHz 대역에서 동작하도록 설계하였다. 최적화된 안테나를 FR4 기판 상에 제작하고 특성을 실험한 결과 VSWR < 2 인 대역 450-848 MHz, 이득 > 4.1 dBi, 전후방비 > 10.4 dB 등의 우수한 성능을 갖는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.59-67
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• 2016

저가, 광대역, 그리고 넓은 이득 제어 범위를 갖는 전자 계측 시스템을 실현하기 위한 완전-차동 선형(fully-differential linear operational transconductance amplifier : FLOTA)를 사용한 새로운 계측 증폭기(instrumentation amplifier : IA)를 설계하였다. 이 IA는 한 개의 FLOTA, 두 개의 저항 그리고 한 개의 연산 증폭기(operational amplifier : op-amp로 구성된다. 동작 원리는 FLOTA에 인가되는 두 입력 전압의 차가 각각 동일한 차동 전류로 변환되고 이 전류는 op-amp의 (+)단자의 저항기와 귀환 저항기를 통과시켜 단일 출력 전압을 구하는 것이다. 제안한 IA의 동작 원리를 확인하기 위해 FLOTA를 설계하였고 상용 op-amp LF356을 사용하여 IA를 구현하였다. 시뮬레이션 결과 FLOTA를 사용한 전압-전류 특성은 ${\pm}3V$의 입력 선형 범위에서 0.1%의 선형오차와 2.1uA의 오프셋 전류를 갖고 있었다. IA는 1개의 저항기의 저항 값 변화로 -20dB~+60dB의 이득을 갖고 있으며, 60dB에 대한 -3dB 주파수는 10MHz이였다. 제안한 IA의 외부의 저항기의 정합이 필요 없고 다른 저항기로 오프셋을 조절할 수 있는 장점을 갖고 있다. 소비전력은 ${\pm}5V$ 공급전압에서 105mW이였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.651-658
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• 2001

본 논문에서는 마이크로파대 광대역 다단 평면형 전력분배기의 설계방법과 구조를 새로이 제안하였다. 제시된 마이크로파 광대역 전력분배기의 설계과정은 평면형 다단 3-포트 하이브리드와 도파관트랜스포머 설계로 구성되었다. 다단 전력분배기는 최적화된 λ/4 트랜스포머 설계이론에 근거를 두고 있다. 두 인접 출력포드의 광대역 격리 특성을 얻기위해, 기모드 등기회로는 저항 같은 손실소자를 사용하여 정합되어야 한다. 기모드 정합소자 값을 계산하기 위한 설계공식은 단일 종단 여파기 설계이론으로부터 유도하였다. 도파관 트랜스포머단의 형상은 하우징 금속전계벽의 영향으로 인한 도파관 모드와 같은 고차모드의 전파를 억제하기 위해 설계되었다. 따라서, 설계된 각각의 도파관 트랜스포머단에서는 제안된 마이크로파 광대역 전력 분배기의 동작주파수 영역에서 모두 감쇄모드(evanescent mode)로 동작하여야 한다. 본 논문에서는 제안된 마이크로파 광대역 전력분배기의 검증을 위해, 다단 전력 분배기의 시뮬레이션과 실험 결과들을 제시하였다. 시뮬에이션과 실험 결과는 다단 전력분배기의 우수한 성능을 보여준다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.754-763
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• 2002

본 논문은 결함 접지 구조(defected ground structure, DGS)를 삽입하여 소형화한 증폭기의 개선된 전력 성능을 언급하고 있다. DGS에 의한 부가적인 등가성분에 의하여 전파 지연 특성과 전기적 길이 증가 현상이 나타나는데, 이 성질을 이용하면 DGS를 포함한 전송 선로의 전기적 길이를 원래와 같게 유지하기 위하여 물리적 길이를 줄일 수 있다. 물리적 길이를 줄이더라도 전기적 길이는 같으므로 표준 증폭기(original amplifier)의 정합과 성능이 그대로 유지된다. DGS를 삽입하여 길이를 줄인 전송 선로는 증폭기의 원하는 동작주파수에서는 손실이 거의 없지만 하모닉 주파수에서는 일정량의 손실이 있으므로, 소형화된 증폭기(size-reduced amplifier)가 표준 증폭기보다 근 우수한 하모닉 차단 특성을 근본적으로 내재하고 있다. 따라서 출력측에서 검출되는 하모닉 성분의 크기가 표준 증폭기보다는 더 작을 것으로 예측할 수 있다. 이를 확인하기 위하여 표준 증폭기와 DGS로 소형화한 증폭기의 전력 성능을 측정한 결과, 소형화한 증폭기의 2차 하모닉, IMD3 성분, ACPR이 각각 5 dB, 2-6 dB, 1-4 dB가 개선되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12B호
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• pp.1452-1458
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• 2009

본 논문에서는 다기능 복합 카드용 극초단파(UHF) 대역 소형 태그 안테나를 제안하였다. 현재 일반적으로 HF 대역 태그와 UHF 대역 태그가 장착된 듀얼 카드가 사용되고 있다. 본 논문에서는 기존 듀얼 카드에 지문인식 시스템이 탑재됨으로써 발생하는 공간상 제약 및 주변 도체로 인한 RFID 태그 인식거리 성능 저하를 최소화한 다기능 복합 카드용 극초단파 대역 RFID 소형 태그 안테나를 제안하였다. 제안된 극초단파 대역 RFID 소형 태그 안테나는 HF 태그 및 지문인식 시스템이 탑재된 제한된 공간에 적용 가능한 다기능 복합 카드용이며 테이퍼트, 미앤더 라인 및 루프 구조를 변형시킴으로써 소형화 및 태그 칩 매칭을 가능하게 하였다. 제안된 소형 태그 안테나는 카드 재질 특성 및 주변 회로를 감안하여 설계하였으며 작은 크기($50{\times}15\;mm^2$)로 PET필름에 제작 되었다. RFID 소형 태그 측정 방법은 무반사실에서 EPCglobal Static Test 장비를 이용하여 측정하였으며 기존 사용 중인 듀얼 카드와 차량 내부 및 지갑을 이용해서 다양한 비교 측정을 하였다. 측정 결과 EPCglobal Static Test 결과 인식거리는 3.8 m, 필드테스트 결과 차량 내부에서 최대 인식거리 7.6 m로 양호한 결과를 확인하였으며 제안된 태그 안테나는 지자체에서 주차통제보안시스템에 사용될 예정이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.165-172
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• 2019

두 개 이상의 동축선을 사용하여 한 쪽은 동축선을 직렬로 연결하고, 반대 쪽은 동축선을 병렬로 연결하면 광대역에서 동작하는 임피던스 변환회로가 된다. 동축선을 이용한 광대역 임피던스 변환회로는 동축선의 외곽 도체를 임피던스 변환에 이용하기 때문에 수식 또는 시뮬레이션 프로그램을 통한 예측이 매우 어렵다. 본 논문에서는 ${\lambda}/4$-마이크로스트립 선로 임피던스 변환회로의 선로 신호 감쇄에 대한 전달 특성(S21) 해석을 바탕으로 $25{\Omega}$ 동축선 두 개를 이용한 광대역 4:1($50{\Omega}:12.5{\Omega}$) 전송선로 임피던스 변환회로를 제작하여 동작 특성을 살펴보았다. 두 개의 동축선을 이용한 광대역 임피던스 변환기는 동축선의 길이를 90도(${\lambda}/4$)로 인식하는 주파수에서 신호 전달 특성(S21)이 급격히 감소하는 노치 특성이 발생하였다. 또한, 동축선 길이의 $0.06{\sim}0.2{\lambda}$에 해당하는 주파수 범위에서 신호 전달특성(S21) -0.2dB 이내의 값을 가졌다. 이러한 신호 전달특성(S21)은 출력 단에 연결된 마이크로스트립 선로의 길이 변화를 통해 약간의 동작 주파수 범위 변화와 원하는 주파수에서 최적의 신호 전달특성(S21)을 설정할 수 있음을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제11권7호
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• pp.299-306
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• 2022

최근 로봇이나 설비, 회로 등에 센서 내장이 보편화 되고, 측정된 센서 데이터를 학습하여 기기의 고장을 진단하기 위한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 이러한 고장 진단 연구는 고장 상황이나 종류를 예측하기 위한 분류(Classification) 모델 개발과 정량적으로 고장 상황을 예측하기 위한 회귀(Regression) 모델 개발로 구분된다. 분류 모델의 경우, 단순히 고장이나 결함의 유무(Class)를 확인하는 반면, 회귀 모델은 무수히 많은 수치 중에 하나의 값(Value)을 예측해야 하므로 학습 난이도가 더 높다. 즉, 입력과 출력을 대응시켜 고장을 예측을 할 때, 유사한 입력값이 동일한 출력을 낸다고 결정하기 어려운 불규칙한 상황이 다수 존재하기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 주기성을 지닌 입출력 데이터에 초점을 맞추어, 입출력 관계를 분석하고, 슬라이딩 윈도우 기반으로 입력 데이터를 패턴화 하여 입출력 데이터 간의 규칙성을 확보하도록 한다. 제안하는 방법을 적용하기 위해, 본 연구에서는 MMC(Modular Multilevel Converter) 회로 시스템으로부터 주기성을 지닌 전류, 온도 데이터를 수집하여 ANN을 이용하여 학습을 진행하였다. 실험 결과, 한 주기의 2% 이상의 윈도우를 적용하였을 때, 적합도 97% 이상의 성능이 확보될 수 있음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제41권5호
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• pp.481-491
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• 2022

능동 소나 송신시스템은 전기신호를 증폭하여 출력해주는 송신기와 증폭된 전기신호를 음향신호로 변환해주는 수중 음향 트랜스듀서로 구성된다. 일반적으로 송신기 출력 특성은 부하 임피던스에 의존적이며 송신기 부하인 수중 음향 트랜스듀서는 구동 시 전기적 임피던스가 주파수에 따라 크게 변화하는 특성을 갖는다. 이러한 가변 임피던스 조건에서는 능동 소나 송신시스템의 출력이 불안정해질 수 있다. 이에 본 논문에서는 능동 소나 송신시스템에서 수중음향 트랜스듀서의 가변 임피던스 조건에서도 안정적인 송신 신호를 전송하기 위한 소나 송신기의 설계 및 제어 기법을 제안하였다. 수중 음향 트랜스듀서의 전기적 임피던스 특성은 실험적 방법으로 분석하였고, 소나 송신기는 단상 풀브릿지 인버터, LC 필터와 정합회로로 구성하였다. 실시간으로 부하 특성이 변하는 Linear Frequency Modulation(LFM) 신호를 송신하면서 송신기와 트랜스듀서를 보호하고 안정적으로 출력 전압 특성을 확보할 수 있는 소나 송신기의 설계 및 출력 제어 기법을 제안하였으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.408-412
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• 2018

이 논문에서는 40nm CMOS 공정을 이용하여 제작된 26GHz 가변 이득 증폭기에 대한 연구를 수행하였다. 79GHz를 사용하는 자동차 레이더의 경우 주파수 특성상 회로 전체를 79GHz로 설계 및 매칭 하기 보다는 Down conversion 하여 낮은 주파수대역으로 구동하거나 Up conversion 전에 낮은 주파수 대역을 이용하는 것이 설계 및 구동에 유리하다. 실제적으로 TTD(True Time Delay)를 통해 시간지연을 이용하는 Phased Array System 의 경우에도 현재 기술로는 낮은 주파수로 Down conversion하는 것이 오차를 줄이고 실제적 시간지연을 구현하는데 좋다. 79GHz 주파수의 1/3인 26GHz 주파수 대역에서 동작하는 VGA(Variable Gain Amplifier)에 대하여 설계하였고 1-stage의 cascode amplifier 형태로 구성된 회로에서 VDD : 1V, Bias 0.95V, S11은 < -9.8dB(Mea. High gain mode), S22 <-3.6dB(Mea. High gain mode), Gain : 2.69dB(Mea. High gain mode), P1dB : -15 dBm (Mea. High gain mode) 로 설계되었다. Low gain mode 에서는 S11은 < -3.3dB(Mea. Low gain mode), S22 < -8.6dB(Mea. Low gain mode), Gain : 0dB(Mea. Low gain mode), P1dB : -21 dBm (Mea. Low gain mode)로 설계되었다.