• 제목/요약/키워드: input impedance matching

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공진 주파수와 입력 임피던스를 조절할 수 있는 변형된 반파장 로디드 라인 안테나 설계 (Design of a Modified Half Wavelength Loaded Line Antenna Controllable Resonant Frequency and Input Impedance)

  • 정우재;정병운;강기조;박면주;이병제
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.973-981
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    • 2005
  • 본 논문에서는 이동통신 단말기에 적합한 변형된 반 파장 로디드 라인 안테나를 설계 및 구현하였다. 제안된 안테나는 실험적인 PCB 위에 하나의 반 파장 로디드 라인 구조를 갖는 방사체, 유전체 기판, 급전봉과 두 개의 단락봉으로 구성되어져 있다. 두 개의 단락봉은 방사체의 양쪽 끝에 각각 배치되어 있으며, 집중형 인덕턴스 소자는 각각의 단락봉과 PCB 그라운드 사이에 놓여져 있다. 인덕터 값의 조절을 통하여 안테나의 공진 주파수와 입력 임피던스가 각각 조정되어질 수 있다. 제안된 안테나는 최대 12 nH의 인덕터 값의 범위 내에서 $1,470\~2,660\;MHz$의 넓은 동작 영역과 좋은 임피던스 정합 특성을 가지고 있다. 안테나의 최대 이득은 동작 영역내에서 $-0.45\~2.03\;dBi$로 측정되었다.

Dual-Gate MESFET를 이용한 분포형 주파수 혼합기의 설계 (Design of a Distributed Mixer Using Dual-Gate MESFET's)

  • 오양현;안정식;김한석;이종악
    • 전기전자학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.15-23
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    • 1998
  • 본 논문에서는 DGFET를 이용한 초고주파용 분포형 믹서가 연구되었다. 분포형 믹서 회로는 게이트, 드레인 전송선로와 입, 출력단에서 정합회로 및 DGFET들로 구성된다. RF와 LO신호가 각 게이트 전송선로의 입력 단에 인가되면, DGFET의 전달 컨덕턴스를 통해 드레인 전송선로로 전달되며, 각 드레인단의 출력된 신호들은 설계에 따라 동위상으로 더해지게 되고, 이러한 형태의 믹서는 변환이득을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 각 소자의 임피던스가 전송선로에 흡수되므로 초광대역을 특성을 갖는다. 또한, 보다 높은 주파수까지 광대역 특성을 갖게 하기 위해서 각 전송선로의 입 출력 단에 m-유도 영상 임피던스 개념을 도입하여 입 출력 단을 정합 하였다, 이러한 분포형 믹서를 마이크로스트립 기판 위에 설계 및 제작하였고 광대역 특성 및 변환이득, RF/LO 분리도 등을 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다.

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저잡음 증폭기를 위한 새로운 구조의 검사용 설계회로 (A New Design-for-Testability Circuit for Low Noise Amplifiers)

  • 류지열;노석호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권3호
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    • pp.68-77
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    • 2006
  • 본 논문에서는 4.5-5.5GHz 저잡음 증폭기 (low noise amplifiers, LNAs)를 위한 새로운 구조의 검사용 설계(Design-for-Testability, DfT) 회로를 제안한다. 이러한 검사용 설계회로는 고가의 장비를 사용하지 알고도 저잡음 증폭기의 전압 이득, 잡음 지수, 입력 임피던스, 입력 반사 손실 및 출력 신호대 잡음 전력비를 측정한다. 검사용 설계회로는 $0.18{\mu}m$ SiGe 공정을 이용하여 설계되었으며, 입력 임피던스 정합과 직류 출력 전압 측정을 이용한다. 이러한 회로를 이용한 회로 검사 기술은 검사 방법이 간단하고 검사하는데 드는 비용이 저렴하다.

요요 진동시스템을 이용한 가동물체형 파력 발전 시스템의 기계-전기 통합해석 모델링 및 성능 해석 (Electro-Mechanical Modeling and Performance Analysis of Floating Wave Energy Converters Utilizing Yo-Yo Vibrating System)

  • 심규호;박지수;장선준
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권1호
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    • pp.79-87
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    • 2015
  • 요요 진동시스템을 이용한 파력발전 장치의 모델링 및 성능해석을 수행하였다. 본 연구의 파력발전 시스템은 기계적 요소인 요요진동 시스템, 모션정류 시스템, 동력전달 시스템과 전기적 요소인 발전시스템으로 구성된다. 특히 요요 진동시스템을 적용하여 파랑의 입력을 회전운동으로 변환하였으며 입력되는 파랑의 크기가 공진현상에 의해 증폭되어 높은 에너지 변환효율을 갖도록 구성되었다. 기계적 시스템과 전기적 시스템의 임피던스 연결(Impedance matching)을 통해 기계-전기 통합 해석 모델을 수립하였다. 일정 입력 가속도 0.14g 에서 다양한 파랑 주파수와 시스템 감쇠비에 대한 수치적 성능 해석을 진행하였다. 최대 전기적 출력은 공진주파수에서 부하저항이 최적 부하 조건을 만족할 때 발생하였으며, 이때 최대 전기 출력은 290W, 발전 효율은 48%이다. 해석 결과를 통해 공진 현상을 이용하여 파력발전장치의 출력을 크게 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

루프 안테나를 이용한 무선 전력 전송 시스템의 새로운 설계법 (New Design Method of Wireless Power Transfer System Using Loop Antennas)

  • 김희승;원도현;임재봉;장병준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.36-45
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    • 2010
  • 본 논문에서는 가전기기 등에 무선으로 전력을 전송하는 것을 목표로 루프 안테나를 이용한 무선 전력 전송 시스템의 새로운 설계 방법을 제안하였다. 본 설계 방법은 복잡한 전자기 시뮬레이션 없이 간단한 결합 계수의 측정과 루프 안테나의 등가 회로 모델에 대한 근사식만으로 무선 전력 전송 시스템을 설계할 수 있다. 본 논문에서 제시한 설계 방법에 따라 13.56 MHz에서 동작하는 $50{\times}50\;cm^2$ 크기를 갖는 루프 안테나 쌍을 설계하고, 거리에 따른 입력 반사 계수, 결합 계수, 효율 및 임피던스 변화를 측정하였다. 측정 결과, 본 논문에서 제안한 설계 방법이 입력 임피던스 특성을 정확하게 예측할 수 있음을 확인하였다. 또한 50 cm 이하의 거리에서 본 논문의 설계 방법을 이용하여 임피던스 정합한 무선 전력 전송 시스템이 일반적인 $50\;{\Omega}$ 임피던스 정합 회로를 갖도록 설계된 경우보다 효율이 2배 정도 개선되는 것을 확인하여 제안한 설계법의 유용성을 확인하였다.

900MHz, 2.45GHz RFID 이중 대역 마이크로스트립 패치 안테나 (Dual band microstrip patch antenna for RFID application of 900MHz and 2.45GHz)

  • 장세욱;카제미푸알리레자;김형석
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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    • pp.432-435
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    • 2007
  • In this paper, a dual band microstrip patch Antenna is designed for RFID Application. The antenna shows a good performance at the frequencies, 900MHz and 2.45GHz for the radiation characteristics and input impedance matching, as well. The reflection factor is lower than -25dB and a good directivity higher than 5dB is achieved for both frequency.

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A Transformer-Matched Millimeter-Wave CMOS Power Amplifier

  • Park, Seungwon;Jeon, Sanggeun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권5호
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    • pp.687-694
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    • 2016
  • A differential power amplifier operating at millimeter-wave frequencies is demonstrated using a 65-nm CMOS technology. All of the input, output, and inter-stage network are implemented by transformers only, enabling impedance matching with low loss and a wide bandwidth. The millimeter-wave power amplifier exhibits measured small-signal gain exceeding 12.6 dB over a 3-dB bandwidth from 45 to 56 GHz. The output power and PAE are 13 dBm and 11.7%, respectively at 50 GHz.

일정 이득 이미턴스 궤적을 이용한 초광대역 마이크로파 증폭기 설계 (Design of Ultra-broadband Microwave Amplifier Using Immittance Loci of Constant Gain)

  • 구경헌;이충웅
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.1344-1350
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    • 1990
  • A design method of ultra-broadband microwave amplifier is presented. A lossy network is represented as the combination of a serial impedance component and a parallel admittance component, and the realizable ranges of the gain and the reflection coefficients are derived with the components connected to the input, output or interstage network. The matching network has been designed by using the serial and parallel immittance loci which have the constant gain or reflection coefficients within the realizable ranges. Using the proposed method, deisgn examples of ultra-broadband amplifiers operating from dc to 12GHz frequency range are presented.

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압전 진동 에너지 수확 장치의 에너지 변환 효율에 대한 고찰 (On the Energy Conversion Efficiency of Piezoelectric Vibration Energy Harvesting Devices)

  • 김재은
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권5호
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    • pp.499-505
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    • 2015
  • 압전 진동 에너지 수확 장치의 설계 및 성능 평가 시 에너지 변환 효율을 고려하는 것은 매우 당연하다. 본 연구에서 고려하는 에너지 변환 효율은 부하 저항이 부착된 압전 진동 에너지 수확 장치에 입력되는 가진 진동 파워 대비 전기 출력 값으로 정의된다. 기존의 연구에서는 근사적으로 임피던스 정합된 부하 저항에서의 전기 출력을 고려한 반면, 본 연구에서는 최적의 임피던스 정합 값을 사용하여 새롭게 에너지 변환 효율 식을 유도하였다. 유도된 식의 타당성을 검증하기 위해 3 개의 서로 다른 전기-역학 연성 계수 값을 갖는 진동 에너지 수확 장치에 대한 유한 요소 해석 결과를 이용하였다. 또한, 부하 저항의 임피던스 정합 방법의 차이에 따른 에너지 변환 및 변환 효율 특성을 살펴보았다.

CPW 구조의 Ka-band Colpitts Oscillator 설계 (Design of Ka-band Colpitts Oscillators with a Coplanar Waveguide Configuration)

  • 고정민;김준일;지용
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.1125-1128
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    • 2003
  • This paper presents the design method of a Colpitts type oscillator with coplanar waveguide(CPW) structures in the range of Ka-band frequency for transmitter and receiver modules. Series short stubs of CPW patterns provide inductances and capacitances in the range of Ka-band which can be expressed as a CLC-$\pi$ equivalent circuit. The experimentation has employed ro4003 substrates as a CPW substrate which has a dielectric constant of 3.38 and a signal and ground space of 100um. A method of momentum simulation for the CPW patterns has performed with an ADS software tool of Hewlett-Packard Corp. Inductance and capacitance circuits of a Colpitts oscillator was interconnected to a MESFET with CPW bend structures of including the input and output impedance matching circuits of the active transistor. Circuit parameters for impedance matching were determined through the network conversion to the equivalent length of CPW transmission lines by using T-network 1 $\pi$-network conversion circuit. A Colpitts oscillator was fabricated on the substrate of a area of 8.5mm x 17.4mm with a MESFET of Fujitsu FMM5704X and CPW series short stubs. The design suggested the possibility of realizing oscillators on a planar surface for the wireless system of tansmitter and receiver modules in the frequency range of 30GHz

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