Frequency characteristics of gain-saturated erbium-doped fiber amplifier (EDFA) are experimentally evaluated to mitigate the optical signal fluctuation induced by atmospheric turbulence in terrestrial freespace optical communication systems. Here, an acousto-optic modulator (AOM) is used to emulate optical signal fluctuations induced by atmospheric turbulence. The waveform which is generated in proportion to the refractive-index structural parameters is used to drive the AOM at various periodic frequencies. Thus, the dependence of the signal fluctuation suppression on the frequency is evaluated. The experiment is conducted using a periodic frequency sweep of the AOM driving voltage waveform and signal input power variation of the amplifier. It is observed that a low periodic frequency and high input signal power effectively suppress the optical signal fluctuation. This study evaluates the experimental results from the high-pass filter and gain-saturation characteristics of the EDFA.
All-optical NOR logic device was realized by use of two pump signals with a single wavelength and a semiconductor optical amplifier(SOA). Specially, Mach-Zehnder(MZ) modulator was used for an external modulation of the pump signals. To obtain the sufficient gain saturation of the SOA, pump signals are amplified by an Er-doped fiber amplifier(EDFA) at the input of the SOA. Pump and probe signals are obtained from a DFB laser diode(${\lambda}_p$=1554 nm) and a tunable laser diode(${\lambda}_s$=1535 nm), respectively. The operation characteristics of the NOR logic device are successfully measured and demonstrated at the modulation frequency of 4.83 MHz.
OFDM (직교 주파수 분할 다중화) 신호의 높은 PAPR은 시스템의 송신단에서 전력증폭기의 비선형적 특성으로 인해 비선형 왜곡이 불가피하게 발생한다. 이 현상은 대역 내 왜곡과 대역 외 방사를 초래한다. 본 논문에서는 다항식 (polynomial) 모델에 기반한 사전왜곡(pre-distortion) 기법으로 이러한 문제를 보상하는 기법을 제안한다. 비선형 및 역비선형 다항식 모델 추정은 LSE(Least Square Error) 알고리즘으로 수행한다. 또한 시스템의 성능 향상을 위해 피크제거와 클리핑 결합기법을 이용해 OFDM 신호가 전력증폭기의 포화 영역 근처에서 동작함으로써 발생하는 왜곡된 신호의 진폭을 제거한다.
본 논문에서는 위성 통신 시스템 응용을 위하여 Ku 대역에서 동작 가능한 2W MMIC (monolithic microwave integrated circuit) 전력증폭기를 개발하였다. 2W MMIC 전력증폭기는 WIN (wireless information networking) semiconductor Corp.의 GaAs 기반 PHEMT (pseudomorphic high electron mobility transistor) 공정을 사용하여 개발되었다. 개발된 Ku 대역 2W MMIC 전력증폭기의 측정결과, 13.75 GHz ~ 14.5 GHz의 동작주파수 범위에서 29 dB 이상의 이득, 33.4 dBm 이상의 포화 출력전력을 얻었다. 특히 전력부가효율은 29 %로 기존에 발표된 GaAs 기반 Ku 대역 2W MMIC 전력증폭기 상용 제품들에 비하여 높은 결과를 얻을 수 있었다.
In this paper, we present a decentralized adaptive neural net(NN) controller for the transient stability and voltage regulation of a multimachine power system. First, an adaptively input-output linearizing controller using NN is designed to eliminate the nonlinearities and interactions between generators. Then, a robust control term which bounds terminal voltage to a neighborhood of the operating point within the desired value is introduced using only local information. In addition, we consider input saturation which exists in the SCR amplifier and prove that the stability of the overall closed-loop system is maintained regardless of the input saturation. The design procedure is tested on a two machine infinite bus power system.
The optical gain characteristics of 1550nm traveling-wave semiconductor optical amplifiers are analyzed experimentally and theoretically. The result shows that there is an optimum active layer thickness for high saturation output power.
본 논문은 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용한 Sub-GHz 근거리 무선통신을 위한 전력증폭기 설계에 관한 내용이다. 가상접지 노드를 용이하게 형성하며, 출력전력을 키울 수 있는 차동구조로 설계하였으며, breakdown으로 인한 문제를 최소화하기 위하여 cascode 구조로 설계하였다. 또한 출력전력과 Power Added Efficiency(PAE)가 최대가 되도록 트랜지스터 게이트 폭을 결정하고, matching network으로 인한 손실이 최소화하기 위해 EM simulation을 통하여 balun을 최적화하였다. 제작된 전력증폭기는 크기가 $2.14mm^2$이며, 860~960 MHz의 주파수 범위에서 49.5 dB 이상의 이득과 26.7 dBm의 최대출력을 가지며, 최대효율은 20.7 %이다.
자유 공간 광통신 시스템에서 발생하는 대기 외란에 의한 광신호 변동을 억제하기 위하여 전광(all-optical) 자동 이득 조절(automatic gain controlled, AGC) 어븀 첨가 광섬유 증폭기(erbium-doped fiber amplifier, EDFA)를 활용할 때의 성능을 실험적으로 평가하였다. EDFA에 입력되는 광신호 입력을 -30 dBm과 -10 dBm으로 각각 설정하여 증폭기가 소 신호 영역과 포화 영역에서 동작할 때의 성능을 실험적으로 비교하였다. 이 때 광신호의 요동은 음향 광학 변조기(acousto-optic modulator, AOM)를 활용하여 구현하였다. 실험 결과로부터 EDFA가 소 신호 영역에서 동작하며, 피드백되는 증폭된 자발 방출(amplified spontaneous emission, ASE) 광 전력이 0 dBm으로 증폭기를 포화시킬 수 있는 경우에 가장 작은 광신호 요동 특성을 얻을 수 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 산소의 흡수선을 검출하는 레이저 흡수 분광 시스템을 사용하여 좁은 시험 구간 내의 공기 밀도가 측정되었다. 13156.28과 13156.62 cm-1에 존재하는 산소의 흡수선 한 쌍이 측정되었다. 높이 40 mm를 가지는 기체 챔버가 좁은 시험 구간으로 사용되었다. 레이저 진행 경로를 확장하여 흡수 세기를 증폭시키기 위해 삼각 나선 형태의 레이저 광경로가 기체 챔버 내에 구성되었다. 잘 알려진 로그 증폭기와 2차 증폭기를 사용하여 흡수선 신호를 전기적으로 증폭하였다. 로그 증폭기 이후 신호 포화 방지 및 노이즈 억제를 위해 AC 커플링이 적용되었다. 로그 증폭기 회로구성을 고려하여 출력 신호로부터 파수별 흡광도를 계산하는 과정이 소개되었다. 이론적으로 계산된 파수별 흡광도를 실험적으로 측정된 파수별 흡광도에 선 맞춤하여 공기의 밀도가 측정되었다. 부르돈 압력계를 사용하여 기체 챔버 내에 상온과 10~100 kPa 범위 내에서 다양한 압력을 가지는 시험 조건들이 만들어졌다. 삼각 나선 형태의 광경로 및 로그 증폭기를 사용한 흡수 신호 증폭을 통해, 16 %의 오차 이내에서 좁은 시험 구간의 공기 밀도가 측정될 수 있음이 확인되었다.
전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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pp.1-6
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2001
In this article, the fundamental concept, characteristics and application potentials of coreless printed-circuit-board (PCB) transformers are described. Coreless PCB transformers do not have the limitations associated with magnetic cores, such as the frequency limitation, magnetic saturation and core losses. In addition, they eliminate the manual winding process and its associated problems, including labor cost, reliability problems and difficulties in ensuring transformer quality in the manufacturing process. The parameters of the printed windings can be precisely controlled in modern PCB technology. Because of the drastic reduction in the vertical dimension, coreless PCB transformers can achieve high power density and are suitable for applications in which stringent height requirements for the circuits have to be met. A transformer's power density of $24W/cm^2$ has been reported in a power conversion application. When used in an isolation amplifier application, coreless PCB transformers tested so far enable the amplifier to achieve a remarkable linear frequency range of 1MHz, which is almost eight times higher than the frequency range of 120kHz in existing Integrated-Circuit products. PCB materials offer extremely high isolation voltage, typically from 15kV to 40kV, which is higher than many other isolation means such as optocouplers. It is envisaged that coreless PCB transformers can replace traditional core-based transformers in some industrial applications. Their application potentials deserve more attention and exploration.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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