• 제목/요약/키워드: em simulation

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잉크젯 프린팅 기술을 이용한 종이 기반의 방사패턴 가변 안테나 (Paper-Based Pattern Switchable Antenna Using Inkjet-Printing Technology)

  • 엄승현;임성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.613-619
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    • 2015
  • 본 논문에서는 잉크젯 프린팅 기술을 이용한 새로운 종이 기반의 방사패턴 가변 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 2개의 bow-tie 안테나와 스위칭 네트워크로 구성되어 있다. 2개의 bow-tie 안테나는 종이의 앞면과 뒷면에 일반 가정용 잉크젯 프린터로 인쇄되었고, 스위칭 네트워크는 PCB 기판에 SPDT와 발룬으로 제작하였다. 복잡한 신호 인가와 발룬 소자의 사용 대신 두 개의 마이크로스트립 선로를 평행하게 위치시킴으로 불 평형 신호를 평형 신호로 바꿔주는 발룬의 역할을 대신하였다. 2개의 bow-tie 안테나에 다른 방향으로 반사체를 추가함으로써 각각의 방사패턴을 서로 다르게 하였다. 제안된 가변형 안테나는 EM 시뮬레이션과 측정 결과를 통해 성공적으로 방사패턴이 가변됨을 확인할 수 있다.

반사판을 갖는 인셋 급전 CSLR 패치 안테나 제작 (Fabrication of CSLR-loaded Inset Fed Patch Antenna with a Conducting Reflector)

  • 홍재표;김병문;손혁우
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.1047-1052
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    • 2016
  • 본 논문에서는 인셋 급전한 패치의 접지면에 Complementary Single Loop Resonators(: CSLRs)을 배열한 안테나의 복사패턴을 개선하기 위하여 도체 반사판 사용을 제안하였다. 제안된 안테나의 반사판은 패치의 접지면으로부터 약 ${\lambda}_0/4$ 아래에 위치하고, 크기는 패치의 약 2배 정도이다. 유전율 2.5, 두께 0.787 mm인 마이크로스트립 기판을 사용하여 안테나를 설계, 제작하여 실험하였고, Finite Element Method(: FEM) 기반의 3D EM Solver인 HFSS를 사용하여 시뮬레이션 하였다. 실험결과, 반사판이 있는 경우의 안테나 공진주파수와 정합특성은 반사판이 없을 때와 거의 동일하게 변화가 없었으나, 복사패턴은 반사판에 의해 상당히 개선되었음을 확인하였다.

GaN-HEMT를 이용한 X-대역 이단 전력증폭기 설계 (Design of Two-Stage X-Band Power Amplifier Using GaN-HEMT)

  • 이우석;이휘섭;박승국;임원섭;한재경;박광근;양영구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.20-26
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    • 2016
  • 본 논문에서는 GaN-HEMT를 이용하여 X-대역에서 동작하는 이단으로 구성된 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 높은 전력 이득을 얻기 위해 간단한 구조의 중간 단 정합 네트워크를 통해 이단으로 구성하였다. 3D EM 시뮬레이션을 통하여 본드와이어 인덕턴스와 기생 캐패시턴스를 예측하였다. 본드와이어 인덕턴스를 줄임으로써 정합 네트워크의 Q(quality-factor)를 최소화하여 대역 특성을 향상시켰다. 제작된 전력증폭기는 40 V의 동작 전압을 인가하였으며, 8.1~8.5 GHz에서 16 dB 이상의 전력 이득, 42.5 dBm 이상의 출력 전력, 35 % 이상의 효율 특성을 나타냈다.

Ku-대역 BiCMOS 저잡음 증폭기 설계 (Design of Ku-Band BiCMOS Low Noise Amplifier)

  • 장동필;염인복
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.199-207
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    • 2011
  • 0.25 um SiGe BiCMOS 공정을 이용하여 Ku-대역 저잡음 증폭기가 설계 및 제작되었다. 개발된 Ku-대역 저잡음 증폭기는 BiCMOS 공정의 HBT 소자를 이용하여 설계되었으며, 9~14 GHz 대역에서 2.05 dB 이하의 잡음 지수 특성과 19 dB 이상의 이득 특성을 가지고 있다. 제조 공정과 관련되어 제공된 PDK의 부정확성 및 부족한 인덕터 라이브러리를 보완하기 위하여 p-tap 값 최적화와 인덕터의 EM 시뮬레이션 기법 등을 활용하였다. 총 2회의 제작 공정을 수행하였으며, 최종 제작된 Ku-대역 저잡음 증폭기는 $0.65\;mm{\times}0.55\;mm$의 크기로 구현되었다. 특히 최종 제작된 저잡음 증폭기의 레이아웃에서 입/출력 RF Pad와 Bias Pad 등을 제외하고 약 $0.4\;mm{\times}0.4\;mm$ 정도의 크기를 갖도록 조정되어 다기능 RFIC의 증폭단으로 활용되었다.

칼만필터를 이용한 음성신호에 중첩된 유색잡음의 감쇠 (An Application of the Kalman Filter for Attenuation of Colored Noise Superimposed on Speech Signal)

  • 구본응
    • 한국음향학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.76-85
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    • 1994
  • 정체형 칼만필터와 간단한 음성-비음성 판별알고리즘을 사용하여 비정체형 유색잡음을 감쇠시키는 방법을 제안하였다. 종래의 잡음감쇠알고리즘들이 대부분 백색 또는 정체형 잡음을 다룬데 비하여 본 연구는 대부분의 실제 잡음환경, 즉, 비백색 비정체성 잡음을 다루었다는 점이 다르다. 잡음감쇠기로서는 AR모델에 의거한 백터형 칼만필터를 사용하였고, 음성/비음성 판별에는 단구간에너지의 임계값논리를 사용하였다. 칼만필터에 필요한 잡음의 계수는 비음성구간에서 추산하였고, 음성의 계수는 EM반복법을 적용하여 추산하였다. 실험결과는 신호대 잡음비와 청취테스트로 제시하였다. 차량잡음을 사용한 실험결과, 비음성구간의 배경잡음은 거의 완전히 제거할 수 있었고, SNR이 0dB내지 -5dB로 낮아짐에 따라 왜곡이 심화 되는 경향을 보였으나, 음성의 명료도를 저하시키지는 않았다.

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PBG 구조를 이용한 전력 증폭기의 효율 및 선형성 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Efficiency and Linearity of Power Amplifier using PBG Structure)

  • 김병희;박천석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1182-1190
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    • 2001
  • 본 논문에서는 마이크로스트립 선로상의 금속부분을 일부 제거한 형태의 Photonic bandgap (PBG) 구조의 특성을 분석하고 형태를 최적화 한 후 전력 증폭기에 적용하여 고조파 동조를 수행하였다. 이 구조는 제작 및 접지에서 타 구조에 비해 유리하다. PCB 제작 과정의 오차를 줄이기 위해 단위 격자의 크기를 수직방향으로 증가시키고, 테이퍼 선로를 이용하여 입출력을 50 $\Omega$으로 유지시켰다. EM 시뮬레이션으로 PBG 구조의 특성을 분석하고 설계하였으며, 최종적으로 통과대역 손실 0.3~0.4dB, 저지대역폭 6~7GHz의 특성을 얻었다. 전력 증폭기에 PBG구조를 적용한 후 출력 전력은 0.72~0.99dB, PAE는 1.14~7.8 %, 3차 IMD는 1 dBc 증가하는 결과를 얻을 수 있었다.

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밀리미터파 응용을 위한 MMIC 저잡음 증폭기 설계 (MMIC Low Noise Amplifier Design for Millimeter-wave Application)

  • 장병준;염인복;이성팔
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1191-1198
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    • 2001
  • 본 연구에서는 밀리미터파용 MMIC 저잡음 증폭기를 0.15$\mu$m pHEMT TRW 파운드리를 이용하여 설계, 제작하였다. 증폭기 설계시 능동소자모델링과 EM 시뮬레이션을 중심으로 설계가 이루어졌다. 기존의 모델의 단점을 기술하고 스케일링 문제를 해결하기 위하여 분산소자 모델을 사용하여 소신호 파라미터와 잡음 파리 미터를 정확히 예측하였다. 이러한 모델을 사용하며 2-단 단일 종지형 저잡음 증폭기 2종이 각각 Q-band(40~44 GHz)와 V-band(58~65GHz) 주파수 대역에서 설계되었다. Q-band 저잡음 증폭기의 경우 2.2 dB의 평균잡음지수와 18.3 dB의 평균이득이 측정되었으며 V-band 저잡음 증폭기의 경우는 65 GHz에서 14.7 dB의 평균이득과 2.9 dB의 평균잡음지수가 측정되었다. 이러한 결과는 시뮬레이션 결과와 일치하며 따라서 본 논문에서 사용설계기법이 밀리미터파 대역에서도 정확함을 의미한다. 또한 기존의 문헌과 비교하여 볼 때 잡음지수와 이득면에서 state-of-the-art성능을 나타냄을 확인하였다.

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산업용 SPECT의 검출기 개수가 영상 해상도에 미치는 영향 평가 (Effect of the Number of Detectors on Performance of Industrial SPECT)

  • 박장근;김찬형;김종범;문진호;정성희
    • 방사선산업학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.325-330
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    • 2011
  • To predict the details of flow in industrial process unit, single photon emission computed tomography (SPECT) is a promising technique. Recently, industrial SPECT based on medical system has developed by researchers of the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) and Hanyang University. In the present study, to confirm the effect of the number of detectors on image quality, and determine the optimal number of detectors in industrial SPECT, industrial SPECT system with various geometries were evaluated by the Monte Carlo simulation. CsI(Tl) detectors ($12mm{\times}12mm{\times}20mm$) with collimators (the geometric resolution of collimator $R_g$ was 4 cm at the center of the 30 cm diameter cylindrical vessel object) were modeled in a hexagonal array, and the point sources of $^{99m}Tc$, $^{68}Ga$, and $^{137}Cs$ were simulated at the center of the cylindrical vessel object using the MCNPX code. Then, the reconstruction images of each geometry were reconstructed using the expectation maximization (EM) algorithm. In this study, the reciprocity theorem was used to improve computation time required for system matrix of the EM algorithm. The result shows that the resolution of the reconstructed image was significantly improved by increasing the number of detectors in industrial SPECT system and more than 60 detectors will be required for the resolution of the reconstructed image.

군 지연 특성을 개선한 5G 이동통신 중계기용 캐비티 필터의 설계 (The Design of Cavity Filter to enhance the Group Delay characteristics for 5G Mobile Communication Repeater)

  • 유수형;진덕호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.1032-1039
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    • 2022
  • 이동통신 중계기에 사용하는 SAW(Surface Acoustic Wave) 방식의 대역통과필터를 대체할 수 있는 5G 이동통신 중계기용 군 지연 특성이 개선된 크로스 커플링 등화기 구조를 결합한 캐비티 대역통과필터를 설계하고 이를 구현하였다. 3D EM 시뮬레이션 툴 (HFSS)을 이용하여 공진 주파수, 공진기 간 결합 계수와 공진기 사이 외부 품질 계수를 계산하였고, 이를 바탕으로 메탈 캐비티 구조로 주파수대역 3500MHz~3600MHz, 대역폭 97.85MHz로 대역 양쪽 가장자리 주파수(edge)단에서 20dB 이상의 감쇄 특성을 가지도록 12차 대역 통과 필터를 제작 하였다. 설계 제작한 대역통과필터는 5G 이동통신 표준에 요구하는 군 지연 시간 조건과 인-밴드, 아웃-밴드 주파수 응답을 만족하였다.

회전익 항공기의 통신·항법 안테나 최적 위치설계를 통한 체계성능 측정방법 연구 (The Study on Optimal Placement and Systematic Performance Measurement Method for Communication/Navigation Antenna of Rotary Wing )

  • 노상완;진상윤;김민수;강호원;안승범
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.110-117
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    • 2023
  • 본 논문에서는 회전익 항공기 통신·항법 안테나의 최적 위치와 체계 성능측정 방법에 대해 연구하였다. 통신·항법 안테나의 항공기 최적 장착 위치 선정을 위해 기체 형상 및 특성을 고려한 후 항공기 장착 안테나에 대한 복사패턴, 커플링 분석, 장비 운용 프로파일 및 안테나 종류별 분석을 수행하고, 분석결과에 따라 항공기에 장착된 안테나에 대한 지상시험 및 비행시험을 통해 VSWR 측정, 안테나 패턴시험을 순차적으로 수행하는 절차를 정립하였다. 본 논문에서 제안한 체계적인 성능 측정 방법 및 절차는 LAH(소형무장헬기)체계의 지상 및 비행시험을 통해 입증하였다.