• 제목/요약/키워드: Transmission Line (TL)

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다중밴드 안테나 시스템을 위한 CRLH 전송선로를 이용한 이중대역 Class F 전력증폭기 (Dual-Band Class F Power Amplifier using CRLH-TLs for Multi-Band Antenna System)

  • 김선영;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권12호
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    • pp.7-12
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중밴드 안테나 시스템을 위한 고효율 전력증폭기를 제시하였다. 하나의 LDMOSFET으로 이중대역에서 동작하는 class F 전력증폭기를 설계하였다. 전력증폭기의 동작 주파수는 각각 900 MHz와 2.14 GHz이다. 이중대역 동작을 위해 집중 소자로 구현한 Composite Right/Left-Handed(CRLH) 전송선로의 단위 셀을 이용하여 증폭기의 정합단과 고조파 조절 회로를 설계하였다. CRLH 전송선로는 임의로 이중대역 조절이 가능한 메타물질 전송선으로 사용될 수 있다. 증폭기의 정합단에 CRLH 전송선의 주파수 오프셋과 비선형 위상 기울기 특성을 이용하여 임의의 이중대역에서 CRLH 전송선의 동작을 가능하게 하였다. 높은 효율을 얻기 위해 모든 고조파 성분을 조절하는 것은 현실적으로 어려운 일이기 때문에 집중 소자로 구현된 CRLH 전송선을 이용하여 2차와 3차 고조파만을 조절하였다. 또한, 제안된 전력증폭기는 더 높은 효율을 얻기 위하여 출력 정합단 뿐만 아니라 입력 정합단에도 고조파 조절 회로를 사용하여 구현하였다.

Analysis of Shielded Twisted Pair Cable to External Field Coupling by Expanded Chain Matrix Modeling

  • Cho, Yong-Sun;Jung, Hyun-Kyo;Cheon, Changyul;Chung, Young-Seek
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권6호
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    • pp.2049-2057
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    • 2014
  • In this paper, a numerical method for analyzing coupling between high-altitude electromagnetic pulse (HEMP) as external field and a shielded twisted pair (STP) cable is proposed, which is based on an expanded chain matrix. Load responses of electromagnetic (EM) field excitation in uniform transmission line (TL) are solved by Baum-Liu-Tesche (BLT) equations in frequency domain, however, it is difficult to apply BLT equations to solve load responses of STP cable because the iteratively changing configuration of each twisted pairs are involved in cable. To avoid this problem and decrease memory and CPU time, we proposed the expanded chain matrix modeling method that is calculated using ABCD parameters, and applied multi-conductor transmission line (MTL) theory to consider the EMP coupling effectiveness of each twisted pairs. The results implemented by the proposed method are presented and compared with those obtained by the finite-difference time domain (FDTD) method as a kind of 3D full wave analysis.

Magneto-Dielectric Material을 이용한 소형 Composite Right/Left-Handed Transmission Line Metamaterial 안테나 (A Small Composite Right/Left-Handed Transmission Line Metamaterial Antenna Using a Magneto-Dielectric Material)

  • 장경덕;김재희;김기호;성원모;박위상
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.223-230
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    • 2008
  • 본 논문에서는 magneto-dielectric material을 이용하여 CRLH-TL 안테나를 소형화 시키는 방법을 제안하였다. 제안된 안테나는 patch와 via를 이용하여 구현한 mushroom 구조의 CRLH-TL 안테나에 SRR을 이용한 magneto-dielectric material을 장하한 구조이다. 시뮬레이션을 통해 SRR의 동작 특성을 살펴보았고, SRR을 이용하여 기판의 투자율 값을 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, magneto-dielectric material을 이용함으로써 CRLH-TL 안테나의 공진 주파수를 감소시킬 수 있음을 확인하였다. -1차 공진 모드에서 7.13 %, 0차 공진 모드에서 23.9 %의 주파수 감소 효과를 얻을 수 있었다. 0차 공진 모드에서 동작하는 안테나를 제작하여 반사 손실과 방사 패턴을 살펴보았다. 제작된 안테나의 동작 주파수는 1.888 GHz이며, 측정된 대역폭은 0.48 %이고, 이득은 0.534 dBi, 효율은 51.7 %이다.

Composite Righg/Left-Hand 전송선로를 이용한 새로운 이중대역의 CPW 윌킨슨 전력 분배기 (A New CPW Dual Band Wilkinson Power Divider Using Composite Right/Left-Handed Transmission Line)

  • 장조복;왕양;윤기철;이종철
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.117-124
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    • 2015
  • 본 논문에서는 새로운 기법의 광대역 저손실 CRLH(composit right/left handed) 전송선로와 윌킨슨 전력 분배기에 대해 제안한다. 전송선로는 평형 미엔더 인덕터와 직렬 캐패시터로 구성된 coplanar 도파관 (CPW)으로 구성되며, 전력 분배기는 CRLH 전송선로를 일반 전송선로 부분에 대체하여 설계를 한다. 실험 결과 동작 주파수 대역 8.4 GHz 에서 30.0 GHz내에서 반사손실은 12 dB 이하로써 비교적 만족한 결과를 얻었다. 전력 분배기의 주파수는 12.05에서 13.15 GHz 그리고 16.50에서 19.30 GHz 로써 대역폭은 20 dB 기준으로 8.9 % 및 17.9 % 이며 이는 측정결과와 시뮬레이션 결과와 비교를 하였을 때 상당히 일치하는 것을 알 수 있다.

Improvement of transmission-line-based fault locating for typical traveling-wave accelerator with constant-gradient structures

  • T.N. Hu;Y.F. Zeng;K. Peng;H. Hu;H.M. Wang;K.F. Liu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권6호
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    • pp.2011-2018
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    • 2024
  • Since RF breakdown is one of the primary limitations to improving the performances of RF accelerators, extensive efforts have been dedicated to locating the breakdowns. However, most existing methods rely on specialized techniques, resulting in high financial burdens. Although the method based on transient response of transmission line (TL) is suitable for facilities with sporadic recoverable breakdowns, practical operations are susceptible to notable errors. This study revisits the fundamental theories of lossless TL and investigates the wave process to understand the characteristics of the reversed pulse induced by the breakdowns. By utilizing steadystate response of the TL and employing phasor method, we derive analytical formulas to determine the exact location of breakdowns within the faulty cell for constant-gradient TW accelerator. Furthermore, the derived formulas demonstrate their independence from RF phase, thereby distinguishing them from traditional phasebased methods. Additionally, experimental validations are conducted at the HUST injector, and the results confirm the consistency of the analysis. Thus, the proposed method represents a promising improvement over the TL-based approaches and serves as a valuable complement to current techniques. Importantly, this method demonstrates particular advantages for constructed TW accelerators seeking to achieve a balance among high performance, low costs, and compact layouts.

CRLH-TL을 이용한 2.45GHz 무선랜용 ZOR 안테나 설계 (Design of ZOR antenna for 2.45GHz WLAN using CRLH-TL)

  • 김승환;유진하;이영순
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.773-780
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    • 2012
  • 본 논문은 CRLH-TL(composite right left handed transmission line) 메타물질을 이용하여 2.45GHz 무선랜용 ZOR(zeroth order resonance) 안테나를 설계하는 것이다. 일반적으로 안테나는 파장에 대비한 선로의 길이에 따라 공진주파수가 결정되지만 ZOR 안테나는 파장의 길이와 상관없이 안테나의 공진주파수를 결정한다. 그러므로 소형화 할 수 있는 장점이 있으며 방사패턴 또한 등방성의 방사패턴을 가지는 장점이 있다. ZOR 안테나를 설계하기 위해 먼저 단위 셀 길이를 ${\lambda}/4$의 길이보다 작도록 조정하여 균질한 매질 특성을 가질 수 있도록 하였다. 제안된 안테나는 공진 주파수의 감소와 대역폭의 증가를 위하여 CPW 급전을 사용하였고, 기존의 mush-room 형태의 CRLH-TL 보다 높은 인덕턴스와 낮은 캐패시턴스를 얻기 위하여 방사패치와 접지면 사이에 단락 스터브가 사용 되었다.

DMT 방식을 기반으로 한 ADSL 전송에 관한 연구 (A Study on the ADSL transmission based DMT line code)

  • 박인정;강영태
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.503-506
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    • 1999
  • Recently, as increasing population of internet, the larger one of required facts is solution for access speed, that transmission performance. ADSL system can provide the best application to resident in low cost, flexible approach. In this paper, for DMT line code that is one of ADSL modulation/demodulation signal processing methods, transmission performance and characteristic are discussed as studies and analysis through computer simulation using MATLAB. We made results with practising simulation using parameters based on ANSI standard Tl .413 Iusse2.

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Composite Right/Left-Handed 전송 선로와 Pin Diode를 이용한 조절 가능한 부성 저항을 이용한 이중 대역 전압 제어 발진기 (Dual-Band VCO using Composite Right/Left-Handed Transmission Line and Tunable Negative Resistanc based on Pin Diode)

  • 최재원;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권12호
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    • pp.16-21
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    • 2007
  • 본 논문에서는 Composite Right/Left-Handed (CRLH) 전송 선로 (TL)와 pin 다이오드를 이용한 조절 가능한 부성 저항을 이용한 이중 대역 전압 제어 발진기에 대하여 연구하였다. CRLH 전송 선로는 이중 대역 주파수 조절 특성을 갖는 metamaterial 전송 선로를 만들 수 있다. CRLH 전송 선로의 이중 대역 동작은 CRLH 전송 선로의 주파수 오프셋과 위상 기울기에 의해서 얻어지고, 두 개의 동작 주파수들의 주파수 비율은 정수 배가 아닐 수 있다. 전압 제어 발진기의 각각의 주파수 대역은 독립적으로 동작해야 하므로 pin 다이오드를 이용한 조설 가능한 부성 저항을 사용하였다. 정전압을 pin 다이오드에 인가하였을 때, 전압 제어 발진기의 위상 잡음은 주파수 조절 범위 $2.423\sim2.597$ GHz에서 $-108.34\sim-106.67$ dBc/Hz @ 100 kHz이며, 역전압을 pin diode에 인가하였을 때는, 전압 제어 발진기의 위상 잡음이 주파수 조절 범위 $5.137\sim5.354$ GHz에서 $-114.16\sim-113.33$ dBc/Hz @ 100 kHz이다.

CRLH 전송선로 대칭구조의 이중모드 평형 필터 (Dual-Mode Balanced Filter in Symmetric Composite Right/Left-Handed Transmission Line Structure)

  • 김영;심석현;윤영철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.196-201
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    • 2013
  • 본 논문은 대칭 구조의 CRLH 전송선로를 바탕으로 이중모드에서 동작하는 평형 필터 설계를 제안한 것이다. 기존의 대칭 구조와는 다르게 이 구조에서는 공통 모드와 차동 모드의 이중모드에서 동작한다. 이러한 성질은 이 구조의 대칭면에 단락회로를 그라운드 비아에 의해서 동작되도록 구현하였다. 이렇게 하면 공통 모드와 차동 모드에서 모두 동작하는 특성을 얻을 수 있으며, 이러한 성질을 이용하여 평형 필터를 구현하였다. 이러한 특징들을 확인하기 위하여 5개의 대칭 CRLH 단위 셀로 시뮬레이션, 제작 및 측정을 하여 공통 모드와 차동 모드에서 동일하게 동작하는 평형 필터의 특성을 얻었다.

CPW-Fed Arbitrary Frequency-Switchable Antenna Using CRLH Transmission Line

  • Lim, Inseop;Lim, Sungjoon
    • ETRI Journal
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    • 제36권1호
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    • pp.151-154
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    • 2014
  • A novel frequency-switchable antenna that uses PIN diodes and a composite right- and left-handed transmission line (CRLH TL) is proposed. The CRLH TL provides multi-order resonance, including a zeroth-order resonance (ZOR), and its shunt stub determines the ZOR frequency. Thus, the resonant frequency is arbitrarily chosen by lumped chip inductors on the shunt stub. Two prototypes are designed using different chip inductors while maintaining the antenna geometries. Antenna #1 can switch the resonant frequency from 1.8 GHz to 2.3 GHz. Antenna #2 can switch its resonance from 0.9 GHz to 2.3 GHz.