• 한국전자파학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.669-676
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• 2003

본 논문에서는 평행판 도파관의 원리를 이용한 초광대역 TEM 혼 안테나의 설계방법을 제안한다. TEM 모드 발생의 원리를 분석하고, TEM 혼 안테나의 특성을 실험적으로 고찰하였다. 제안된 TEM 혼 안테나는 정한 대역폭을 확장하기 위해 안테나의 두 도체판을 지수함수적으로 증가시켜 정합시킨다. 또한 안테나의 길이를 줄이고 개구부의 길이를 증가시켜 최소주파수를 떨어뜨림으로써 대역폭을 확장하였다. 제작된 TEM 혼 안테나의 측정결과, 75 MHz~1200 MHz 범위에서 정재파비 2이하를 만족하는 광대역 특성을 보이며, 선형구조의 TEM 혼 안테나보다 대역폭이 2배 이상 증가되었다. 제작된 안테나는 임펄스 응답 특성을 요구하는 광대역 시스템에 활용 가능하리라 기대된다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제14권2호
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• pp.74-78
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• 2014

This paper presents a modified TEM horn that improves radiation characteristics at a low frequency region. The proposed antenna consists of an asymmetric TEM (ATEM) horn and a loop structure with an elliptical shape. The bandwidth and gain at low frequency region can be enhanced by using the ATEM horn configuration and adding a loop structure with an elliptical shape to the ATEM horn. The bandwidth of the proposed antenna is from 2.14 to over 20 GHz, whereas that of the conventional TEM horn is from 2.7 to over 20 GHz, where the dimensions of both antennas are the same except for the thickness of the loop structure. The physical and electrical dimensions of the proposed antenna are $60mm{\times}62.5mm{\times}64mm$ ($width{\times}height{\times}length$) and $0.428{\lambda}_L{\times}0.445{\lambda}_L{\times}0.456{\lambda}_L$, where ${\lambda}_L$ corresponds to the lowest frequency of the bandwidth. The realized gain of the proposed antenna is improved by 0.802 dB on average at the low frequency region (2 to 8 GHz), where the maximum gain increase is 2.932 dB when compared to a conventional TEM horn.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제6권3호
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• pp.95-100
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• 2007

본 연구에서는 70 kV 임펄스를 사용하는 고출력 시스템에 적합한 두 번 접은 TEM 혼 안테나를 제안하였다. 제시된 구조는 TEM 혼 안테나를 두 번 접음으로서 길이를 50 % 이상 줄일 수 있는 장점을 가진다. 제안된 안테나는 배열된 구조가 되고, 이를 급전하기 위해 체비셰브 다단 변환기를 이용한 스트립 구조의 전력분배기를 사용하였다. 전력분배기는 4개의 TEM 혼 안테나에 동일한 전력과 위상을 공급하며, 광대역($150\;MHz\;{\sim}\;768\;MHz$, VSWR<2.0)으로 동작한다. 제안된 안테나는 70 kV 임펄스에서 정전파괴현상이 발생하지 않도록 금속과 금속과의 간격은 25 mm 이상을 이격하여 설계하였다 실제로 제작 된, 두 번 접힌 TEM 안테나의 크기는 $1730\;{\times}\;1600\;{\times}\;300$ (mm3)이고, 반사손실 10 dB 이하를 기준으로 동작 주파수는 $152\;MHz\;{\sim}\;750\;MHz$, $400\;MHz\;{\sim}\;750\;MHz$에서 안테나 이득은 $6.77\;dBi\;{\sim}\;10.70\;dBi$ 이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.430-439
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• 2007

본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 시간 영역 측정에 사용할 광대역 TEM 혼 안테나를 개발하였다. 안테나 개발에 고려된 설계 목표로는 $2{\sim}10\;GHz$의 주파수 영역에서 -10 dB 이하(VSWR<2)의 입력단 반사 손실과, 대역폭 내에서 높은 복사 이득 그리고 낮은 이득 편차이다. 또한 TEM 혼 안테나의 전체 크기를 줄이며 휴대가 용이하도록 하기 위해 안테나 본체와 급전부를 연결할 광대역의 balun을 설계하였다. 제작된 TEM 혼 안테나의 주파수 영역 측정 결과 $2{\sim}10\;GHz$에서 -10 dB 반사 손실을 만족하며, 기존의 삼각 플레이트 형태의 TEM 혼 안테나와 비교하였을 때 그 부피가 80 % 감소하였다. 안테나의 broadside 이득 값은 $2{\sim}10\;GHz$ 대역에서 12 dBi 기준으로 이득 편차가 6 dB 이하를 만족한다. 안테나의 시간 영역 측정 결과 group delay의 변화폭은 0.4 ns 이하를 만족하며, 펄스 측정시 송신과 수신 신호의 상승 시간은 각각 58.5 ps와 66.5 ps로 대략 10 % 이내의 변화를 보였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.109-113
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• 2015

본 논문은 초점 반사판 안테나를 위한 이중 대역 급전 혼에 대한 연구 결과를 제시하였다. 반사판 안테나의 초점에 위치하는 급전혼에 의한 전파 장애를 최소화하기 위해 동축 도파관 구조를 적용하였다. 동축 도파관의 내부 영역은 높은 주파수 대역을 위한 원형 도파관 TE11 모드가 여기 되도록 하였다. 외부 영역은 낮은 주파수 대역을 위해 사용되고, 동축 TE11 모드는 진행하고 기본 TEM 모드는 억제되도록 설계하였다. 각각의 여기 모드 생성을 위해서는 구조적 제약이 따르고, 이는 반사 손실 및 패턴 성능을 저하시킨다. 본 논문은 용량성 및 유도성 아이리스를 사용하여 반사 손실을 개선하였다. 또한 이중 모드에 의한 개선된 패턴 성능을 보였다. 본 논문에서 제시한 혼 설계는 제작 및 시험을 통해 성능을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.287-294
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• 2006

본 논문은 시간 영역에서의 초광대역 안테나 특성 해석에 대하여 기술한다. 시간 영역 해석을 위해 임펄스 전파 채널에 대한 모델링을 제시하였고, 이를 근거로 초광대역 안테나에 대한 임펄스 응답의 유도 방법을 제시하였다. 또한, 시간 영역에서의 안테나의 특성을 나타내는 파라미터로서 떨림(ringing), 임펄스 응답의 첨두치, 그리고 응답 폭을 제시하였다. 임펄스 응답 측정을 위하여, 변형된 초광대역 코니컬 모노폴 안테나, 초광대역 TEM 혼 안테나, 초광대역 stepped fat 모노폴 안테나를 설계 및 제작하였다. 제작된 모든 안테나는 측정을 통하여 3 GHz 이상의 대역폭을 갖는 초광대역 특성을 보였다. 무반향 반사실에서 구한 각 안테나의 임펄스 응답 특성으로부터, 이득이 높은 TEM 혼이 가장 높은 첨두치를 가짐을 보였고, 대역폭이 가장 작은 stepped fat 모노폴 안테나가 가장 넓은 임펄스 응답 폭을 가짐을 확인했다. 또한, 떨림 현상은 TEM 혼안테나를 제외한 두 안테나에서 관찰되었다.

• 전기학회논문지
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• 제63권5호
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• pp.666-670
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• 2014

TEM Horn antenna is typically used in HPEM area. It is necessary to apply a high voltage of the antenna for radiating HPEM. Then, it is necessary to insulate essentially of applying a high voltage to the antenna. At this time, radiation pattern and gain of the TEM Antenna is changed. For this reason, it is necessary to analyze changing characteristics by using simulation. In this paper, I analyzed the radiation pattern of the antenna in accordance with the lens and insulating material. As a result, it was observed that the value of the gain is changed in accordance with the frequency. The lens is used for the antenna, the gain characteristic is improved.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권2호
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• pp.677-681
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• 2014

A high voltage pulse generator was fabricated to radiate ultrawide band electromagnetic pulse. A coaxial type of Blumlein pulse forming line is employed to produce a pulse of high voltage (>300 kV) and short pulse duration (~5 ns). A helical strip/wire type of air-cored pulse transformer was used to charge the Blumlein pulse forming line up to more than 300 kV. A peaking switch is essential to make the pulse rise time as fast as possible. Typically, the rise time is ~500 ps. The output pulse of the generator is radiated into air through an exponentially tapered TEM horn antenna. The electric field intensity of a radiated pulse was measured as a function of the distance from the transmitting horn as well as the output voltage of the peaking switch. The peak-to-peak value of the electric field intensity at 10 m from the TEM antenna was~100 kV/m.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.299-304
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• 2011

본 논문에서는 Ka-대역에서 원형편파기, 임피던스 변환기, 직선 구조 모드변환기가 결합된 원형편파 도관관안테나를 설계 및 제작하였다. 원형 편파기는 유전체를 $45^{\circ}$ 형태로 삽입하는 형태와 타원형상의 단면을 갖는 도파관구조의 두가지 모델을 설계하여 전기적인 주요특성을 비교하였다. 또한, 직선구조 모드변환기는 계단구조의 임피던스 변환구조(stepped impedance transition)를 가지며 도파관을 진행하는 TE 모드의 전력신호를 동축선의 TEM 모드로 변환시키며, 직선모드 변환기의 입력부에 위치한 Feed-through를 통하여, 안테나를 능동모듈에 직접 연결할 수 있도록 설계하였다. 제작된 안테나는 측정결과 30.085~30.885GHz의 주파수대역에서 VSWR < 1.5, Axial ratio < 1.0dB 이하의 광대역특성을 가지며, 동일한 주파수 대역 내에서 6.7 ~ 7.0 dBi의 안테나 이득을 갖는다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.399-406
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• 2001

This paper presents a dynamic modeling and a sliding mode controller for the high-speed/high-accuracy position control system. The selected target system is the wire bonder assembly which is used in the semiconductor assembly process. This system is a reciprocating one around the pivot point that consists of VCM(voice coil motor) as an actuator and transducer horn as a bonding tool. For the modeling elements, the sys-tem is divided into electrical circuit, magnetic circuit and mechanical system. Each system is modeled using the bond graph method and united into the full system. Two major aims are considered in the design of the controller. The first one is that the horn must track the given reference trajectory. The second one is that the controller must be realizable by using the DSP board. Computer simulation and experimental results show that the designed sliding mode controller provides better performance than the PID controller.