본 논문은 집중소자를 사용한 이중대역 비대칭 전력 분배기를 제안 하였다. 분배기는 기존의 비대칭 윌킨슨 전력 분배기를 집중소자를 이용하여 단일대역에서 설계한 후, 여파기 변환 기법을 이용하여 이중대역 특성을 갖도록 설계하였다. 이러한 설계 방법의 특징은 비대칭 분배기 설계 시 마이크로스트립으로 구현이 어려운 높은 임피던스의 전송선로를 집중소자를 이용하여 쉽게 구현할 수 있고, 크기를 작게 할 수 있다는 것이다. 여파기 변환기법에 의한 이중대역 특성을 확인하기 위하여 전력 분배기를 880 MHz와 1650 MHz에서 동작하도록 제작하였으며, 전기적인 특성은 시뮬레이션 결과와 동일하였다.
In this study, we analyzed and experimented micro-strip line inductors and capacitors for a SAW duplexer, an important devise for mobile communication. For SAW duplexers, micro-strip line lumped elements must have small impedance values, below several tens of nH or several tens of pF, and a small area pattern. In this study, we performed theoretical analysis of flat line type, meander line type, and spiral line type inductors and interdigital capacitors on a LiTaO$_3$ Piezo-crystal. We proposed a measurement method to evaluate small values of lumped elements accurately with network analyzer. In experiments, we confirmed validity of the theoretical analysis method through fabrication and characterization of micro-strip line lumped elements. The analysis method in this paper can be applied to SAW duplexers well as other microwave devices.
Generally, the time history analysis among seismic response analyses of a structure needs more times than static analysis. Therefore the mechanical model of a structure has been used as a simple lumped parameter model in time history analysis. For the most cases, the simple mechanical model shows the similar results to that of detailed finite element model. so it is reasonable to use the simple mode] in preliminary analysis. In seismic design of liquid storage tank, such as LNG storage tank, the lumped parameter mode] also is being used in preliminary analysis, however sometimes shows the differences to the results of detailed finite element model. Therefore in this study, the dynamic characteristics between lumped parameter model and detailed finite model is compared for the variables such as height/diameter of liquid-storage tank and thickness of wall, then the applicability of beam mode] to the seismic response analysis are evaluated for some liquid storage tanks.
In this paper, We report the miniaturization of superconducting microwave power dividers based on lumped element equivalent circuits. To do this, we analyzed a conventional branch-type power divider by using an ABCD matrix under even and odd mode excitation. Then, we calculated each lumped element impedance throughout this analysis of a transmission line matrix. Also we simulated our equivalent circuits made of lumped elements by using a full wave analysis, em Sonnet. Our deign of microwave power divider based on simulated results was fabricated on high-$T_c$ superconducting thin films deposited on MgO substrate. Experimental results were reported in terms of bandwidth, center frequency, and phase difference between $S_{21}$ and $S_{31}$. We confirm that our design will be useful in the future microwave power systum.
As part of the effort to reduce the weight of powertrain, a hollow crankshaft has been designed. The mass reduction of the crankshaft changes the dynamic properties of the crankshaft such as moment of inertia, and torsional, bending stiffness. The purpose of this paper is to compare the dynamic behavior of the hollow crankshaft with that of the original, solid crankshaft. Global dynamic behavior of the crankshaft is analyzed bgy the transfer matrix method(TMM). The crankshaft has been modeled by 38 lumped mass and stiffness elements. The dynamic patameters of each lumped element are provided by Finite Element Method(FEM). The responses of the crankshaft from TMM are fed back as loading conditions to the Finite Element model to obtain dynamic stresses for critical areas of the crankshaft.
Dynamic behavior of missile which is fired in canister is analyzed by flexible multibody dynamics. The bending elasticity of missile is very important in case that missile is fired in the inclined launcher. In this paper, the force element model for the missile launching stage and the finite element model of missile are developed. The FEA model of missile is condensed into five lumped mass element model and the consistence between FE model and lumped mass model of missile is verified by modal analysis. As a result of analysis, sabot reaction force and pitch rate of missile for the variation of gap size and force element are obtained.
Abstract: RF Birdcage Resonator는 높은 자장 균질성과 신호 대 잡음비의 특성이 좋음으로 인해 MRI와 MRS 연구에 보편적으로 사용되고 있다. 본 연구는 인체를 비롯한 동물실험을 위한 다양한 실험대상에 따라 코일의 크기를 예측하여 Birdcage Resonator를 개발하였다. Unloaded와 Loaded 상태에서의 전기적인 성향을 Lumped Element Circuit Theory를 따라 일반적인 분석을 하였을 뿐 아니라 실제적인 실험을 통한 분석도 하였다. Introduction: Birdcage Resonator 는 자장 균일성이 뛰어나고 신호대잡음비가 좋아 Magnetic Resonance Imaging과 Spectroscopy에 유용하게 사용되어지고 있다. 이 연구에서는 실험대상에 따른 여러 가지의 Birdcage Resonator를 개발하기 위해 Lumped Element Circuit Theory를 사용한 일반적인 이론적 방법론을 이용하여 코일을 분석하였을 뿐 아니라 실제 제작한 후 실험을 통한 실질적인 영상분석도 병행하여 진행하였다. Method: 실질적인 개발에 앞서 Lumped Element Circuit Theory를 통해 이론적인 분석으로부터 나온 여러 parameter들을 정리하였다. 제작 후 실험적인 분석은 Network Analyzer (HP 4195A, 미국)를 통한 1차적인 분석을 한 후 최종적으로 3T MRI 장비 (메디너스, 한국)에서 수행하였다. 제작된 Birdcage Resonator의 종류는 기본적으로 Low-Pass Filter를 적용한 12-column 구조이다. 각각의 직경과 element의 길이는 다음과 같다. 1) 직경 13cm, element의 길이 22cm, 2) 직경 15cm, element의 길이 22cm, 3) 직경 17 cm, element의 길이 25cm. Result and Discussion: 여러 parameter들을 이론적으로 계산하여 실제 Birdcage Resonator를 제작하여 실험적인 분석을 한 결과 많은 차이가 있음을 알 수 있었다. 그 이유는 이론적인 계산에서는 생각되지 않았던 요인들이 실제 제작에 있어서는 많은 영향을 미쳤기 때문인 것이다. Network Analyzer를 통한 1차적인 분석 후에도 실제의 Magnet Field내에서 또 다시 차이가 나는 것 또한 같은 이유에서이다. 그러므로 Birdcage Resonator 제작에 있어서 이러한 여러 요인들을 충분히 고려하여야 할 것이다. Acknowledgement: 본 연구는 2002 년도 한국과학재단 목적기초연구사업 (과제번호 : R0l-2002-000-00294-0 (2002) 지원아래 수행되었다.
In this study, lumped-vortex element method and thin airfoil theory were used to analyze aerodynamic characteristics of airfoils with relative motion that had camber lines of NACA $44{\times}{\times}$ airfoil in 2-dimensional unsteady incompressible potential flow. Velocity disturbance due to airfoil was calculated by lumped-vortex element model and force distribution on airfoil by unsteady Bernoulli's equation. Variables in relative motion were considered the period p, the amplitude of flapping $A_f$ and pitching $A_p$, and the phase difference between flapping and pitching ${\phi}_p$ and the angle of attack ${\alpha}$. Due to movement of an airfoil, dag was induced in 2-dimensional unsteady incompressible potential flow. The numerical results show that the aerodynamic characteristics of the airfoil with flapping and pitching at the same time are illustrated. Especially the mean lift coefficient became smaller, but drag coefficient became larger.
신호의 $90^{\circ}$위상차 분배/합성이 가능한 Quadrature Hybrid는 Image Rejection Mixer등에 널리 쓰이고 있으며, 특히 VHF대 위성통신을 행할 경우에는 집중정수형으로 제작하는 것이 대단히 유리하다. 이 경우 자기결합을 갖게 되면 제작이 곤란하므로 자기결합을 갖지 않는 형식으로 광대역 특성을 갖는 소자를 설계하는 것은 대단히 중요하다. 본 연구에서는 자기결합을 갖지 않는 90Hybrid의 기본회로를 제안하고, 이 기본회로를 Phase Shifter를 이용하여 Cascade 로 연결하고 최적화함으로써 광대역화하는데 성공하였다. 여기서 설계한 Hybrid 는 약 54%의 대역폭을 가지며, Branch-Guide Type방향성 결합기에 비하여 훨씬 더 우수한 특성을 가짐을 입증하였다. 또한, 실험에 의하여 제안한 설계법의 타당성을 확인하였다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제11권1호
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pp.45-49
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2013
A compact radio frequency (RF) bandpass filter (BPF) in low temperature co-fired ceramic (LTCC) is suggested for WiMAX applications. The center frequency ($f_0$) of the BPF is 5.5 GHz and its pass band or 3-dB bandwidth is 700 MHz to cover all the three major bands, low and middle unlicensed national information infrastructure (U-NII; 5.15-5.35 GHz), World Radiocommunication Conference (5.47-5.725 GHz), and upper U-NII/industrial, scientific, and medical (ISM) (5.725-5.85 GHz), for the WiMAX frequency band. A lumped circuit element design-the 5th order capacitively coupled Chebyshev BPF topology-is adopted. In order to design a compact RF BPF, a very thin ($43.18{\mu}m$) ceramic layer is used in LTCC substrate. An interdigital BPF is also designed in silicon substrate to compare the size and performance of the lumped circuit element BPF. Due to the high relative dielectric constant (${\varepsilon}_r$ = 11.9) of the silicon substrate, the quarter-wavelength resonator of the interdigital BPF can be reduced. In comparison to the 5th order interdigital BPF at $f_0$ = 5.5 GHz, the lumped element design is 24% smaller in volume and has 17 and 7 dB better attenuation characteristics at $f_0{\pm}0.75$ GHz.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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