본 논문에서는 전자과도현상 해석 프로그램인 ATPDraw를 이용한 사례연구로써 인체에 전격이 가해지는 순간의 과도현상을 해석하였다. 사례연구를 위한 2가지 전격 모델은 최악의 환경을 조성하고자 수중에서 발생하는 것으로 가정하였으며, 첫째, 인체가 수중에서 전원설비의 노출 충전부에 접촉하였을 경우와 둘째, 인체의 수족이 수중에서 동시에 대지에 접촉하는 경우를 모델링하였다. 모델링 후 각 사례에 대해 인체의 각 부위에서의 계산된 전압, 전류를 비교하여 전격 순간의 과도현상을 해석하였다. 첫 번째 모델에 대한 해석 결과, 인체가 수중 노출충전부에 촉수시 순간적인 과도현상이 발생하며, 이때의 전압, 전류는 촉수 전후보다 현저히 증가되는 것을 확인하였다. 그러나 이 현상은 지속시간이 매우 짧아 통전전류와 시간의 적이 안전한계 이내임을 감안할 때, 수용가의 상용전압에서의 전격의 영향은 그다지 크지 않을 것으로 사료된다. 두 번째 모델에서는 인체의 수족이 대지에 동시에 접촉했을 경우, 접촉 순간 인체에 유기되는 전압의 크기는 전반적으로 감소되었으나, 가슴 부위를 통과하는 전류량이 급증하였다. 그러나 그 크기가 작고 지속시간이 짧아 인체에 미치는 전격의 영향은 미미할 것으로 사료된다. 결국 두 경우 모두 전압의 크기, 인체 임피던스에 따라 전격의 영향이 좌우될 것으로 판단된다.
본 논문은 새로운 형태의 코프래너 급전형 이중 주파수 안테나 구조로서 단순한 두 개의 모노폴 안테나를 접합시켜 구성한 이중 주파수 모노폴 안테나를 제시한다. 각 공진 주파수는 각각의 모노폴 길이에 의해 결정되며 보다 긴 길이의 모노폴이 첫 번째 낮은 주파수의 공진 모드를, 짧은 길이의 모노폴이 두 번째 높은 주파수의 공진 모드를 형성한다. 임피던스 정합을 일으키는 방법은 CPW 공급선로를 이루는 접지 평면과 모노폴 사이의 간격에 의한 기생적인 신호결합 효과를 이용하였다 시뮬레이션을 통하여 설계된 안테나의 규격을 따라 제작된 안테나는 두 개의 공진 주파수가 약 6.25[GHz]와 23.5[GHz]에서 일어났으며, 두 주파수 사이의 간격이 $370\;%$ 이상인 이중 주파수 모노폴 안테나였으며 VSWR=2 임피던스 대역폭은 각각 $35.2\%,\;41.3\%$로 나타났다. 제안된 안테나 구조은 단순한 모노폴 안테나 구조들을 결합하여 넓게 떨어진 두 주파수 대역에서 동작하게 하며 RF 집적회로를 위한 안테나 구성을 가능하게 하였다.
본 논문에서는 십자형 구조를 갖는 광대역 모노폴 안테나를 제시하고 모노폴 소자의 폭과 높이에 따른 복사 특성을 고찰하였다 제시된 모노폴 안테나는 십자형 구조의 복사 소자와 접지판과 소자 사이에 삽입한 임피던스 정합부에 의해 광대역 특성이 실현되었다. 제시된 안테나의 광대역 특성을 확인하기 위하여 주파수 $1.75\~2.655$ GHz에서 안테나를 설계$\cdot$제작하고 복사 특성을 측정하였다. 제시된 안테나는 수평면내 무지향성, 수직면내 지향성 특성을 가지며, VSWR은 사용 주파수 전대역에서 1.5 이하, 안테나 이득은 $2.5\~3.78$ dBi로 나타났다. 측정 결과로부터 제시된 안테나는 PCS, WCDMA, Wibro, 위성 DMB 밴드의 공용 실내 안테나로 사용될 수 있는 광대역 특성을 갖는 안테나로 확인되었다.
본 논문은 크기가 소형화된 광대역 기생 패치 안테나를 제안한다. 폭이 좁아진 주 패치의 두 방사 모서리부에 U자 형태의 기생 패치를 설계하여 안테나 전체 크기를 감소시키고, 주 패치와 기생 패치 사이의 E-plane 및 H-plane을 통한 electromagnetic coupling에 의해 광대역 특성을 얻는다. 안테나 방사 소자들의 전체 크기는 $18{\times}17.6\;mm^2$ 이고, 접지면과 유전체를 포함한 전체 크기는 $25{\times}30{\times}4\;mm^3$이다. 설계된 안테나는 FR4 유전체를 이용해 제작하였으며, 5.12 GHz와 6.08 GHz의 공진 주파수와 5.5 GHz 중심 주파수를 기준으로 27.3 %(1.5 GHz)의 대역폭을 갖는다. 측정된 안테나의 방사 패턴은 일반적인 마이크로스트립 패치 안테나와 유사하다.
본 논문에서는 SIR(Stepped Impedance Resonator) 구조를 이용한 compact한 slit-folded형 마이크로스트립패치 안테나를 제작하였다 기존의 길이 방향의 $\lambda_{g}/2$ 공진을 이용한 평면형 마이크로스트립패치 안테나를 길이방향 중심에서 반으로 접어서 마이크로스트립 급전선으로 급전하여 전방향성 방사패턴을 얻은 Folded형 마이크로스트립 안테나를 적층형으로 제작시 급전선의 영향을 줄이기 위하여 급전방법을 상하면 패치사이의 접지면 위에 설계하여 급전핀을 세웠다. 또한 평면형 H형 SIR 구조를 Folded형 안테나에 적용한 슬릿 folded형 안테나는 기존의 folded형 안테나에 비하여 27.5 % 더 소형화하였다. 기존의 folded형 마이크로스트립 안테나는 E면(zx-plane)과 H면(xy-plane)의 평균이득이 거의 1.8 dB 정도의 차이를 보였으나 본 논문에서 제안한 슬릿 folded형은 E & H-plane의 평균이득차이가 0.1 dB로 거의 같음을 알 수 있다.
본 논문에서는 이동 무선 통신 기기에 적합하고 다중 대역에서 동작하도록 설계된 칩 슬롯 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 시스템 회로 기판(30 mm$\times$60 mm$\times$0.8 mm) 위에 칩 안테나(10 mm$\times$20 mm$\times$1.27 mm)를 접속시킨 구조이며, 안테나의 F자 형태의 패턴의 끝단은 비아를 통해 시스템 회로 기판과 연결되어졌다. 따라서 칩 안테나는 시스템 회로 기판의 마이크로스트립 선로로부터 접지면 슬롯 사이의 전이(transition)를 통하여 효과적으로 에너지를 방사한다. 제작된 안테나의 측정 결과 3:1 VSWR 임피던스 대역폭($\leq$-6 dB)은 1.98 GHz(1.61~3.59 GHz)와 0.8 GHz(5.2~6 GHz)로 나타났다. 제안된 안테나는 DCS, PCS, UMTS, WLAN의 주파수 대역을 만족함으로 무선 통신 기기에 적용 가능할 것으로 사료된다.
인공 자기 도체 편파 변환기를 이용한 원형 편파 안테나를 소개하고 특성을 분석한다. 기존 원형 편파 안테나들의 한계였던 얇은 구조의 광대역 축비 대역폭을 구현할 수 있음을 인공 자기 도체 이론에 근거하여 이론적으로 설명하고 실험적으로 검증한다. 기존의 안테나들은 방사체 표면 전류에 의해 원형 편파 특성이 구현됨에 따라 축비 대역폭이 방사체 구조에 의존적이었던 반면, 제안된 구조는 선형 편파 다이폴 안테나를 사용하면서 접지면의 격자 구조를 통해 원형 편파 특성을 구현하였다. 이러한 인공 자기 도체 편파 변환기는 접지면에 전기적으로 인접한 다이폴 안테나가 효율적으로 방사할 수 있도록 도와줄 뿐 아니라, 표면 격자의 기하 구조에 따라 축비 대역폭을 조절할 수 있다는 장점을 동시에 가진다. 인공 자기 도체 편파 변환기를 통해 발생된 원형 편파의 축비 특성을 이론적으로 분석하고, 임피던스 정합 특성, 원형 편파 방사 패턴 및 축비 패턴, 축비 대역폭, 격리도 등을 측정하여 논의한다.
본 논문에서는 스위칭 선로를 이용한 다중대역 이동통신 단말기용 재구성 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 평면형 스트립선로와 접지면에 단락되는 스터브, 그리고 2개의 스위칭 선로를 구성함으로써 제안된 대역 LTE band 13, GSM, K-PCS, WCDMA대역을 각각 만족하도록 설계하였다. 얻어진 최적화된 수치를 사용하여 제안된 안테나를 제작하였다. 시뮬레이션 결과와 측정결과가 어느 정도 일치하고 있는 데이터를 얻었으며 -6dB 임피던스 대역폭을 기준으로 sw1과 sw2의 상태가 ON일 경우 LTE band 13대역을 또한 sw1의 상태가 off, sw2의 상태가 on일 경우 GSM, K-PCS대역을 만족한다. 마지막으로 sw1과 sw2가 off 될 경우 WCDMA대역을 만족하고 있음을 확인하였다. 그리고 제안된 대역 LTE band 13, GSM, K-PCS대역에서 이득과 방사패턴의 특성을 얻었다.
Superconducting fault current limiter (SFCL) is an power device of a novel concept. While SFCLs generate no ohmic loss during the operation carrying normal currents, they can limit fault currents very fast making large impedance by their quench characteristics. In 2006, KEPCO has developed a distribution class hybrid type SFCL by a collaborative research project with LS industrial systems. The SFCL has merits in practical and economical points of view. In the SFCL, the superconductor just plays a role of a fault detector and the current limiting is completed by the other current limiting element made of normal metals throu호 the line commutation. As a result, the required amounts of superconductors can be reduced considerably. Consequently, the hybrid SFCL can be fabricated with small size and cost, maintaining perfect current limiting performance. Currently, KEPCO is carrying out a research project at Gochang power test center for the purpose of the verification test of the 22.9 kV/ 630 A class SFCL for the practical application in real grid. Through the project, a long term operational test and fault current test will be done. In this paper, the back ground of development and installation of the SFCL will be explained and the operation plan of the SFCL for the verification test is also introduced.
본 논문에서는 4중대역 GSM/DCS/PCS/Bluetooth에서 동작 가능한 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 소형화하여 광대역의 특성을 얻기 위해 모노폴 안테나를 기반으로 대수주기 톱니 형 사다리꼴 패치 안테나 안에 슬릿을 부설하였고, 다중 대역을 만족시키기 위해 마이크로 스트립 라인으로 설계하였다. 비유전율 4.4, 두께가 1 mm(GND포함), $35mm{\times}75mm$의 크기를 갖는 기판에 $35mm{\times}20mm$ 크기의 안테나를 설계하였으며, 제안된 안테나는 전 대역에서 임피던스 대역폭(VSWR ${\leq}$ 3)을 만족하고, 공진주파수는 920 MHz, 1.97 GHz, 2.45 GHz이며, 최대이득은 각각 1.92 dBi, 3.26 dBi, 3.97 dBi의 값으로 측정 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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