본 연구에서는 IEEE 802.11a 표준 무선랜 단말기에 활용 가능한 SPDT Tx/Rx 스위치 MMICs를 설계 및 제작하였다. 이를 위하여 먼저 핵심이 되는 pHEMT 스위치 소자의 에피구조를 설계하였으며, 한국전자통신연구원(ETRI의 $0.5{\mu}m$ pHEMT 스위치 공정을 이용하였다. 제작된 SPDT형 Tx/Rx 스위치 MMIC는 주파수 5.8 GHz, 동작전압 0/-3V에서 삽입손실 0.68 dB, 격리도 35.64 dB, 그리고 반사손실 13.4dB의 특성을 보였으며, 전력전송능력인 P1dB는 약 25dBm, 그리고 선헝성의 척도인 IIP3는 42 dBm 이상으로 평가되었다. 제작된 스위치 회로의 성능은 상용제품과 비교 분석한 결과 반사손실은 약간 부족하였으나 삽입손실은 비슷한 수준이며, 특히 격리도는 동작전압 ${\pm}$ 3V/0Vv, 주파수 5.8GHz에서 약 8 dB 이상 우수하였다. 이와 같은 여러 가지의 스위치 회로의 성능은 본연구에서 개발된 pHEMT SPDT 스위치는 IEEE802.11a 표준 5GHz 대역 무선랜에 충분히 할용할수 있을 것으로 생각된다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제16권3호
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pp.169-181
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2016
This work presents a new method for enhancing the performance of a dual band Planer Inverted-F Antenna (PIFA) and its lumped equivalent circuit formulation. The performance of a PIFA in terms of return loss, bandwidth, gain, and efficiency is improved with the addition of the proposed open stub in the radiating element of the PIFA without disturbing the operating resonance frequencies of the antenna. In specific cases, various simulated and fabricated PIFA models illustrate that the return loss, bandwidth, gain, and efficiency values of antennas with longer optimum open stub lengths can be enhanced up to 4.6 dB, 17%, 1.8 dBi, and 12.4% respectively, when compared with models that do not have open stubs. The proposed open stub is small and does not interfere with the surrounding active modules; therefore, this method is extremely attractive from a practical implementation point of view. The second presented work is a simple procedure for the development of a lumped equivalent circuit model of a dual band PIFA using the rational approximation of its frequency domain response. In this method, the PIFA's measured frequency response is approximated to a rational function using a vector fitting technique and then electrical circuit parameters are extracted from it. The measured results show good agreement with the electrical circuit results. A correlation study between circuit elements and physical open stub lengths in various antenna models is also discussed in detail; this information could be useful for the enhancement of the performance of a PIFA as well as for its systematic design. The computed radiated power obtained using the electrical model is in agreement with the radiated power results obtained through the full wave electromagnetic simulations of the antenna models. The presented approach offers the advantage of saving computation time for full wave EM simulations. In addition, the electrical circuit depicting almost perfect characteristics for return loss and radiated power can be shared with antenna users without sharing the actual antenna structure in cases involving confidentiality limitations.
With the rapid development of rail transit, rail transit noise needs to be paid more and more attention. In order to accurately and effectively analyze the characteristics of low-frequency noise, a prediction model of vibration of box girder was established based on the hybrid FE-SEA method. When the train speed is 140 km/h, 200 km/h and 250 km/h, the vibration and noise of the box girder induced by the vertical wheel-rail interaction in the frequency range of 20-500 Hz are analyzed. Detailed analysis of the energy level, sound pressure contribution, modal analysis and vibration loss power of each slab at the operating speed of 140 km /h. The results show that: (1) When the train runs at a speed of 140km/h, the roof contributes more to the sound pressure at the far sound field point. Analyzing the frequency range from 20 to 500 Hz: The top plate plays a very important role in controlling sound pressure, contributing up to 70% of the sound pressure at peak frequencies. (2) When the train is traveling at various speeds, the maximum amplitude of structural vibration and noise generated by the viaduct occurs at 50 Hz. The vibration acceleration of the box beam at the far field point and near field point is mainly concentrated in the frequency range of 31.5-100 Hz, which is consistent with the dominant frequency band of wheel-rail force. Therefore, the main frequency of reducing the vibration and noise of the box beam is 31.5-100 Hz. (3) The vibration energy level and sound pressure level of the box bridge at different speeds are basically the same. The laws of vibration energy and sound pressure follow the rules below: web
최근, 전 세계적으로 신 재생에너지에 대한 관심이 증가됨에 따라 친환경적이고 무한한 태양에너지를 이용하는 태양광 발전의 설치가 매년 급증하고 있다. 그러나, 태양광발전시스템은 일반적으로 태양광 전지에서 발생한 에너지로부터 전력변환장치(DC/AC)를 거쳐 계통연계 지점까지 약 25[%]의 전력손실을 발생시키고 있다. 이 전력손실 가운데, 일부 태양광 모듈에 음영이나 환경변화(일사량, 온도, 습도 등)로 인해 스트링의 출력 전압이 인버터의 동작전압보다 낮아지면 해당 스트링이 동작하지 않아 전체의 발전효율이 감소하거나, 최악의 경우 인버터가 탈락되어 계통의 출력 전력이 저하되는 등의 손실이 큰 부분을 차지하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점을 개선하기 위하여, 각각의 스트링별로 DC/DC 전압 레귤레이터를 도입하여 환경변화에 따른 전압 저하로 발생하는 스트링의 탈락을 방지하는 제어방식을 제시하였고, 기존 인버터의 MPPT(P&O) 제어와 정전압 제어기능을 전압 레귤레이터에서 수행하는 방식을 채택하였다. 또한, 제안한 알고리즘을 바탕으로 2kW급의 전압 레귤레이터를 구현하여 기존의 운용방식과 비교, 분석한 결과, 환경변화에 따른 다양한 시나리오에서 제안한 운용방식의 운용효율이 크게 향상됨을 확인하였다.
Steel Catenary Risers (SCR) are the simplest and often the most economic solution compared to other riser types such as flexible pipe, riser towers, top tensioned risers, etc. The top of a SCR is connected to the host platform riser porch. The other end of the SCR connects to flowlines from subsea wells. The riser touchdown point (TDP), which is the location along the riser where contact with the sea floor first occurs, exhibits complex behaviors and often results in compression and fatigue related issues. Heave dynamic responses of semisubmersibles in extreme and operating sea states are crucial for feasibility of SCR application. Recent full field measurement results of a deep draft semisubmersible in Hurricane Gustav displayed the considerable discrepancies in heave responses characteristics between the measured and the simulated results. The adequacy and accuracy of the simulated results from recognized commercial software should be examined. This finding raised the awareness of shortcomings of current commercial software and potential risk in mega investment loss and environmental pollutions due to SCR failures. One main objective of this paper is to attempt to assess the importance and necessity of accounting for viscous effects during design and analysis by employing indicator of viscous parameter. Since viscous effects increase with nearly third power of significant wave height, thus newly increased metocean criteria per API in central Gulf of Mexico (GoM) and even more severe environmental conditions in Western Australia (WA) call for fundamental enhancements of the existing analysis tools to ensure reliable and robust design. Furthermore, another aim of this paper is to address the impacts of metocean criteria and design philosophy on semisubmersible hull sizing in WA and GoM.
본 논문에서는 IPO 방법을 사용하여 Ka-band Von Karman 레이돔을 해석한다. Ka-band에서 레이돔같은 큰 물체를 해석하기 위해서는 보통의 수치 방법을 사용하기 힘들다. 그리고 PO(Physical Optics) 방법은 다중 반사(multiple reflection)를 고려할 수 없어 레이돔 해석에서 중요한 파라미터인 부엽(sidelobe level) 해석의 정확도에 한계를 갖는다. 그러므로 본 논문에서는 Nystrom 기반 PO 방법을 사용하는 IPO 방법을 사용하여 Ka-band 레이돔 해석 방법을 제안하고, 정확도 검증을 위해 Ku-band 실험 데이터와 IPO 결과를 비교한다. 또 Ka-band 시뮬레이션을 통해 높은 주파수에도 제안된 IPO 방법이 사용할 수 있음을 수치적으로 보인다.
Terai H.;Sumiyoshi S.;Kitaizumi T.;Omori H.;Ogura K.;Chandhaket S.;Nakaoka M.
전력전자학회:학술대회논문집
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전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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pp.668-672
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2001
The utility interactive sinewave modulated inverter for the solar photovoltaic (PV) power conversion and conditioning with a new high frequency pulse modulated link is presented for domestic residential applications. As compared with the conventional full-bridge hard switching PWM inverter with a high frequency AC link, the simplest single-ended quasi-resonant soft switching sinewave modulated inverter with a duty cycle pulse control is implemented, resulting in size and weight reduction and low-cost. This paper presents a prototype circuit of the single-ended zero voltage soft switching sinewave inverter for solar power conditioner and its operating principle. In addition, this paper proposes a control system to deliver high quality output current. Major design of each component and the power loss analysis under actual power processing is also discussed from an experimental point of view. A newly developed interactive sinewave power processor which has $92.5\%$ efficiencty at 4kW output is demonstrated. It is designed 540mm-300mm-125mm in size, and 20kg in weight.
본 연구에서는 주파수 1.5 GHz~1.7 GHz대역에서 동작하는 원형편파 패치 안테나 설계방법에 대해 연구하였다. 광대역 특성과 고 이득을 갖기 위해 패치가 인쇄된 얇은 유전체 기판과 접지판 사이는 공기층을 정하였다. 임피던스 대역폭을 개선하기 위하여 패치의 크기, 패치와 접지판 간 거리, 패치 내부 슬롯의 길이, 급전 위치, 정합 스터브의 길이 등을 조정하였다. 1.5 GHz~1.7 GHz 대역에서 동작하는 안테나를 설계하고 특성을 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과 반사손실, 이득, 축비, 방사패턴 등의 안테나 특성이 위성항법 시스템에 적절함을 보였다.
본 논문은 PIFA의 방사체와 접지면의 물리적 변화없이 안테나의 결합 계수와 공진 주파수를 조절할 수 있는 이동 통신 단말기용 내장형 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 하나의 단락점에 추가된 인덕턴스에 따라 급전점과 단락점 사이의결합계수 뿐만 아니라 안테나의 공진 주파수도 조절한다. 제안된방법은 전계의 세기가 약한단락점에 인덕터를 연결하여 안테나의 성능 변화를 최소화 했다. PIFA의 단락점과 접지면 사이에 추가된 인덕터의 값이 0nH ~ 3.3nH로 변할 때 조절 가능한 공진 주파수 범위는 1650MHz ~ 1830MHz (약 180MHz)이고 인덕터의 값이 커질수록 안테나의 결합계수는 커진다. 이를 통하여 이동 통신 단말기의 형태 및 사용자의 환경에 따른 임피던스 및 공진 주파수의 변화를 전기적으로 조절하여 부정합에 의한 손실을 최소화했고 안테나 방사 성분의 어떠한 변형 없이 10%의 크기 감소효과를 얻을 수 있다. 1650MHz ~ 1830MHz의 주파수 영역에서 측정된 PIFA의 이득 감소는 0 ~ 3.3nH의 인덕터 값의 변화에 따라 0.93dB 이내이다.
본 논문에서는 능동 역지향성 배열 안테나용의 마이크로파 공액 위상변위기에 관한 새로운 구조를 제안하였다. 본 논문에서 제안된 공액 위상변위기는 Single-Balanced 혼합기를 응용한 것으로, 일반적인 혼합기와 달리, LO 및 RF 신호의 결합과 임피던스 매칭의 복잡성을 줄이기 위해서 2-포트 구조를 채택하였으며, 병렬 연결된 두 개의 Single-Ended 혼합기에 180도 위상반전 회로를 삽입하여, 공액 위상변위기 설계에서 가장 큰 문제가 되는 IF 출력단의 RF 누설성분을 억제하였다. 동작 주파수는 LO 4 GHz, RF 2.01 GHz, IF 1.99 GHz이다. 제작된 공액 위상변위기는 9 dBm의 LO전력에서 변환손실은 -7 dB, 1-dB 억압점 15 dBm의 특성을 보인다. 공액 위상 변위기의 가장 중요한 파라미터인 RF/IF 격리도는 25 dB에 달한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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