• 제목/요약/키워드: Waveguide design

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지상파 DTV 및 UHD TV용 수평 슬릿이 추가된 소형 광대역 루프 안테나 설계 (Design of Compact Wideband Loop Antenna with Horizontal Slits for Terrestrial DTV and UHD TV Applications)

  • 여준호;이종익
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.581-586
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    • 2020
  • 본 논문에서는 수평 슬릿이 추가된 지상파 디지털 TV(DTV) 및 UHD TV용 광대역 루프 안테나의 설계 절차와 방법을 제안하였다. 제안된 루프 안테나는 정사각형 루프와 두 개의 원형 섹터로 구성되는 기존의 광대역 루프 안테나에 소형화하기 위해 두 개의 원형 섹터에 수평 슬릿을 추가하였다. 급전을 위해 아래쪽 원형 섹터의 중앙에 동일면 도파관(CPW; coplanar waveguide) 전송선로가 삽입되었다. CPW 급전선로는 DTV 및 UHD TV 응용을 위해 75 옴 포트 임피던스를 사용하여 설계되었으며, 임피던스 정합을 개선하기 위해 중심신호선의 끝이 점점 가늘어지게 설계되었다. 최종 설계된 안테나는 두께가 0.8 mm인 FR4 기판에 제작하였다. 특성 실험 결과, 전압 정재파비(VSWR; voltage standing wave) < 2인 대역이 444.3-820.1 MHz로 DTV 대역(470-698 MHz)과 UHD TV 대역(698-771 MHz)에서 동작하는 것을 확인하였다.

부정형 잔향실의 체적 산출과 체적 불착도 평가 (Calculation and Uncertainty Estimation of the Volume of Reverberation Chamber with Indeterminate Form)

  • 서재갑;서상준
    • 한국음향학회지
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    • 제26권8호
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    • pp.375-380
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    • 2007
  • 잔향실은 사용 목적과 주어진 공간에 따라 적절한 크기와 형태를 갖도록 설계, 시공된다. 그러나 일반 공작물과는 달리 정확한 설계도에 따른 시공이 어렵기 때문에 완공후에는 실제 치수를 측정하여 체적과 표면적 등을 확인하는 것이 중요하다. 이러한 값들은 잔향실을 이용하여 측정하는 건축재료의 음향특성 계산에 직접 사용될 뿐만 아니라 체적 불확도는 음향특성의 불확도 산출에도 중요한 요소이기 때문에 정확하게 계산하여야 한다. 본 논문에서는 잔향실 완공 후, Total Station으로 각 꼭지점의 좌표를 측정하여 이로부터 잔향실의 체적과 불확도를 산출하는 방법을 제시하였다. 잔향실의 체적을 계산한 결과 설계값과 약 5 %의 차이가 나는것을 확인할 수 있었으며, 잔향실 체적의 확장불확도를 평가한 결과 전체 체적의 약 2 %정도인 것을 확인하였다.

혼 입구에서의 음향 리액턴스에 근거한 자동차용 트럼펫 혼의 설계 연구 (A study on the design of a trumpet horn for automobiles based on acoustic reactance at the horn throat)

  • 이준수;김웅지;김대현;유동욱;문원규
    • 한국음향학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.39-48
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    • 2024
  • 자동차용 경음기는 운전자 간의 의사소통 수단이자 보행자에게 사전에 경각심을 불러일으키는 부품으로서 안전상 중요한 역할을 한다. 유한 요소 방법과 전기 회로 모델을 활용한 자동차용 경음기의 모델링 연구와 혼의 음향학적 특성을 분석한 연구들이 수행되었으나, 트럼펫 혼의 작동 주파수 설계 방법에 대한 연구는 미비하다. 본 논문에서는 트럼펫 혼의 진동부가 결정되었을 때, 쉘의 음향 리액턴스에 따른 작동 주파수를 예측하는 설계 방법을 제시하고자 한다. 음향부에서는 지수 혼과 도파관이 결합된 혼에 대해 다루었고, 임피던스 튜브 실험을 통해 도파관의 입구 음향 리액턴스는 해석 결과와 유사함을 확인했다. COMSOL Multiphysics 유한 요소 수치 해석 모델을 이용하여 자동차용 경음기의 공진 주파수를 예측했고, 음압 실험을 통해 설계된 혼의 작동 주파수를 측정하여 설계 방법을 검증했다. 음압 실험은 홀더를 제외하고 DC 전압을 12 [V] 인가하여 반무향실 환경에서 측정한 결과, 설계 작동 주파수와 비교하여 수 [Hz] 내에서 정확하게 공진이 발생했다. 본 논문에서는 혼의 음향 리액턴스 관점에서 자동차용 트럼펫 혼의 설계 방법을 살펴보았고, 혼을 포함한 시스템을 설계할 때 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

구형 빔 패턴 형성을 위한 다층 이차원 원형 도체 배열을 갖는 새로운 방사 구조에 대한 연구 (The Study on New Radiating Structure with Multi-Layered Two-Dimensional Metallic Disk Array for Shaping flat-Topped Element Pattern)

  • 엄순영;스코벨레프;전순익;최재익;박한규
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.667-678
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    • 2002
  • 본 논문에서는 구형 빔 패턴 형성을 위한 다층 이차원 원형 도체 배열을 갖는 새로운 방사 구조를 제안하였다. 새로운 방사 구조는 방사 원형 도파관 위에 유한하게 적층된 원형 도체 배열 소자들이 무한적, 주기적 평면 배열 구조를 갖는다. 이론적 해석은 rigid full-wave 해석 방법으로 배열 구조의 각 영역에서의 전자장에 대한 모드 전개식과 원형 도체상의 전류에 대한 모드 전개식에 바탕을 두고 상세히 수행되었으며, 함수의 직교성, 모드 정합 방법, 경계조건 그리고 Galerkin 방법을 사용하여 선형 대수 방정식 시스템을 유도하였다. 또한, Gauss 소거법을 사용하여 배열 특성 계산에 필요한 미지의 진폭 계수들을 얻었다. 제안된 알고리듬은 Ka대역에서 $\pm$20$^{\circ}$의 빔 폭을 갖는 구형 빔 패턴 형성을 위한 배열 설계에 사용되었으며, 일반적인 응용을 위해 파장으로 정규화된 최적화 설계 변수들을 제시하였다. 시뮬레이션 결과와 실험 결과들을 서로 비교하기 위해, 대칭적으로 19개의 방사 소자를 갖는 Ka 대역 실험 시제품을 제작하였다. 방사 원형 도파관 개구면 위에 적층된 원형 도체 배열 구조는 얇은 필름상에 이온-빔 증착 방법을 사용하여 구현되었다. 계산된 단위소자 패턴들과 시제품의 측정된 단위소자 패턴들은 빔 스캔 범위 내에서 거의 일치함을 보여주었으며, 사이드 로브 레벨과 그레이팅 로브 레벨에 대한 결과 분석도 이루어졌다 또한, 정 방향에서 다층 원형 도체 구조에 의해 생길 수 있는 blindness 현상에 대하여 언급하였다. 제작된 시제품의 입력 VSWR은 1.14 보다 작았으며, 29.0 GHz, 29.5 GHz 그리고 30 GHz에서 측정된 이득은 각각 10.2 dB, 10.0 dB 그리고 10.7 dB 였다. 실험 및 시뮬레이션 결과들은 제안된 다층 원형 도체 배열 구조가 효율적인 구형 빔 패턴을 형성할 수 있음을 보여 주었다.능성을 시도하였고, 그 결과는 다음과 같다. 1. Cholesterol을 제거한 cheese의 제조에서 최적조건은 균질압력 1200psi(70kg$cm^2$), 균질온도 $70^{\circ}$, $\beta$-cyclodextrin 첨가량 2%였으며, 이때 우유의 cholesterol의 제거율이 86.05%로 가장 높게 나타났다. 2. Cholesterol을 제거한 cheese들의 수율은 모두 12.53%(control 10.54%) 이상으로 균질 처리가 cheese의 수율을 18.88%이상 향상시키는 것으로 나타났다. 3. 유지방 함량 23.80%인 control 치즈의 cholesterol 함량은 81.47mg/100g이었고, 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 2%를 첨가한 cheese에서는 cholesterol 함량이 20.15mg/100g으로 cholesterol 제거율이 75.27%로 가장 높게 나타났다. 4. Meltability는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서 2.25cm(control 3.34cm)로 가장 낮았으며, 균질압력이 증가할수록 meltability가 감소하여 치즈의 품질을 저하시켰다. 5. Control 치즈의 stretchability는 30cm 이상 늘어나 가장 양호한 수치인 5점을 나타낸 반면, cholesterol을 제거한 cheese에서는 5~10cm 사이를 나타내어 2점으로 stretchability가 저하된 것을 볼 수 있었다. 6. Oiling off는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서

광대역 폴디드 이중 모노폴 안테나 설계 (A Design of Wide-band Folded Dual Monopole Antennas)

  • 이현진;정진우;임영석
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권2호
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    • pp.69-75
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    • 2007
  • 본 논문에서는 집적화 회로에 이용할 수 있는 단일 평판 구조의 전방향 방사특성을 갖은 새로운 광대역 폴디드 이중 모노폴 안테나의 구조를 제안하였다. 제안된 안테나 구조는 모노폴 안테나구조를 응용한 폴디드(folded) 이중 모노폴 구조로서 주파수 대역을 확장하고자 이중 모노폴 폴디드 형태로 변형한 구조이다. 급전방법으로 CPW급전 방식을 사용하였다. 즉 본연구에서 모노폴 선로를 변형하여 선로간의 커플링에 의한 리액턴스값의 변화를 시키기 위하여 이중 모노폴 구조의 끝부분을 접었다. 그 결과 기존의 이중 스트립선로 모노폴안테나의 주파수 대역폭에 비하여 1GHZ 이상의 대역폭 증가를 확인 할 수 있었다. 제안한 안테나는 ISM, WiBro 대역과 위성 DMB 대역 에 이용될 수 있는 $1.98{\sim}4.05GHz$의 광대역의 주파수 대역을 얻었다.

E-대역 본드와이어 모델링 및 정합회로 설계 (E-Band Bond-Wire Modeling and Matching Network Design)

  • 김기목;강현욱;이우석;최두헌;양영구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권6호
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    • pp.401-406
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    • 2018
  • 본 논문에서는 E-대역에서 본드와이어의 기생성분을 예측하고, 그에 따른 전송손실을 줄이기 위한 정합회로를 설계하였다. 본드와이어의 임피던스는 3D EM 시뮬레이션을 통해 예측하였고, 정합회로는 간단한 구조로 구성하여 공간 활용 및 시스템 적용에 용이하도록 하였다. 설계된 정합회로는 WR-12 규격의 도파관 기구와 71~86 GHz의 사용주파수를 갖는 상용 LNA 소자에 적용하였다. 정합회로는 시스템의 전달계수를 최대 4.5 dB, 전력 이득은 최대 3.12 dB, $P_{1dB}$를 최대 2.2 dB 증가시켰으며 이득 평탄도를 ${\pm}1.07dB$ 개선시켰다.

금속선 광 도파로를 이용한 장거리 표면-플라즈몬 파장가변 필터 (Tunable Wavelength Filters Based on Long-Range Surface-Plasmon-Polariton waveguides)

  • 김기철;송석호;원형식;이관수
    • 한국광학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.371-380
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    • 2006
  • 금으로 된 금속선 광 도파로를 따라 속박되는 장거리 표면 플라즈몬을 이용하여 파장 가변 필터를 설계하고 제작하였다. 실리콘 기판 위에 제작된 금속선 도파로는 두 층의 열광학 폴리머 사이에 샌드위치 구조로 끼어 있도록 설계되었다. 도파로의 바로 윗면에는 유전체로 된 Bragg 회절격자가 적합한 주기로 제작되어, 중심 파장이 광통신 파장대 (1520$\sim$1570 nm)에 있으면서 높은 소광률($\sim$25 dB)을 갖는 파의 반사가 가능했고, 전체손실은 25 dB/cm 이하로 나타났다. 또한, 제작된 파장 가변 필터가 폴리머의 열-광학적 특성에 의해 파장가변 필터 소자로서의 응용이 가능함을 확인했으며, 금속선 광 도파로에 직접 연결된 전극 구조에 동시에 가해준 전류에 의해 파장이 가변 될 수 있음을 실험적으로 확인하였다.

고조파 제거 특성을 갖는 DGS 형태의 CPW 저역 통과 여파기의 설계 (A Design of Spurious-Reduced CPW Low-Pass Filter Based on Defected Ground Structure)

  • 노진원;최경;황희용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.117-123
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    • 2006
  • 본 논문에서는 고조파 제거 특성을 갖는 DGS 형태의 CPW 저역 통과 여파기를 설계하였다. 서로 다른 불요응답 특성을 갖는 2개의 저역 통과 여파기를 설계하고 결합하여 불요 응답을 -15 dB 이하로 줄일 수 있었다. 추가적으로 아령 모양의 DGS를 설계하여 여파기와 결합함으로써 -25 dB 이하의 우수한 불요 응답제거 특성을 얻을 수 있었다. 제작된 여파기는 $17.2mm\times6.8mm$의 작은 크기로, 6 GHz의 차단 주파수를 가지며, 2개의 감쇄극을 갖는 7차의 급격한 감쇄 특성을 나타내었다. 측정된 주파수 특성 결과는 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다.

X-Band Radar용 도료형 전파흡수체의 실장실험 (Far Feild test on Electromagnetic Wave Absorber in Paint Type for X-babd Radar)

  • 안영섭;김동일;정세모
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제4권3호
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    • pp.3-10
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    • 1993
  • 전파흡수체의 전파흡수능 측정방법은 기본적으로 다양한 마이크로파 측정법이 이용될 수 있지만, 레이다용 전파흡수체의 경우, 전파의 주파수가 높기 때문에 파장이 짧아서 측정오차가 큰 문제점이 있다. 따라서, 지금까지는 $20mm\Phi$동축관 및 구형도파관을 이용한 재료정수측정법과 전파흡수능측정기법에 관하여 검토하여 왔다. 본 논문에서는 그동안 실험실적으로 설계하여 온 X-Barn Radar용 전파홉수체를 실용의 상태에 가까운 반사 전력법에 의하여 그 성능을 예비평가하고, 실제의 target를 제작하여 X-Band Radar로 실장실험한 결과에 관하여 보고한다.

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W-대역 탐색기용 이중편파 모노펄스 카세그레인 안테나 설계 (Design of Dual-Polarized Monopulse Cassegrain Antenna for W-Band Millimeter-Wave Seeker)

  • 이국주;정채현;백종균;박창현;남상욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.261-268
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    • 2016
  • 본 논문에서는 이중편파 수신이 가능한 W-대역 밀리미터파 탐색기용 모노펄스 카세그레인 안테나를 제안하고, 제작 및 측정을 통하여 안테나의 특성을 검증하였다. 이중편파 모노펄스 카세그레인 안테나는 주/부 반사경, 이중편파 수신이 가능한 급전혼 및 모노펄스 비교기로 구성된다. 제안된 급전혼은 모노펄스 신호를 생성하기 위해 $2{\times}2$ 배열의 정사각형 도파관 급전부를 가지며, 이중편파에 수신을 위해 90도 회전대칭 구조로 설계되었다. 측정을 통해 합 채널 및 차 채널에 대해서 수직 및 수평의 이중편파에서 유사한 방사패턴 성능을 확인했다. 중심 주파수에서 합 채널의 이득은 수직편파에서 35.1 dBi, 수평편파에서 35.6 dBi로 편파간 이득차는 0.5 dBi였으며, 부엽준위는 -21.6 dB 이하였다.