This paper focuses on the design of a flux-biased rotary electromagnetic actuator with compact structure for fast steering mirror (FSM). The actuator has high force density and its torque output shows linear dependence on both excitation current and rotation angle. Benefiting from a new electromagnetic topology, no additional axial force is generated and an armature with small moment of inertia is achieved. To improve modeling accuracy, the actuator is modeled with flux leakage taken into account. In order to achieve an FSM with good performance, a design methodology is presented. The methodology aims to achieve a balance between torque output, torque density and required coil magnetomotive force. By using the design methodology, the actuator which will be used to drive our FSM is achieved. The finite element simulation results validate the design results, along with the concept design, magnetic analysis and torque output model.
This paper focuses on the modeling and analysis a novel two-axis rotary normal-stress electromagnetic actuator with compact structure for fast steering mirror (FSM). The actuator has high force density similar to a solenoid, but its torque output is nearly a linear function of both its driving current and rotation angle, showing that the actuator is ideal for FSM. In addition, the actuator is designed with a new cross topology armature and no additional axial force is generated when the actuator works. With flux leakage being involved in the actuator modeling properly, an accurate analytical model of the actuator, which shows the actuator's linear characteristics, is obtained via the commonly used equivalent magnetic circuit method. Finally, numerical simulation is presented to validate the analytical actuator model. It is shown that the analytical results are in a good agreement with the simulation results.
본 논문에서는 출력단 전력의 위상과 크기가 모두 대칭인 새로운 구조의 3-way 전력 분배기를 제안한다. 종래의 일반적인 Wilkinson 전력 분배기의 경우, 3-way 이상의 전력 분배시 격리 특성을 결정하는 저항 소자의 crossover로 인하여 평면형 구조로의 구현이 어려웠다. 반면, 본 논문에서 제안하는 회로는 평면형이면서 격리 저항을 쉽게 장착할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그리고 대칭 구조이면서 선로 간 전기적 길이가 동일하므로 출력단 위상차를 위한 별도의 보상 선로가 불필요하다. 제작된 2.4 GHz 대 3-way 전력 분배기는 종래의 구조에 비하여 160% 만큼 개선된 $S_{11}$ 대역폭, 최하22.4 dB의 격리 특성, 그리고 출력 단자간 동일한 위상 특성을 보인다.
이중모드 비대칭 canonical 구조 필터는 일반적으로 위성 중계기의 입력 멀티플렉서에 주로 사용된다. 본 논문에서는 비대칭형 canonical 필터의 용이한 합성 방법에 대하여 언급하였다. 비대칭형 canonical 필터의 결합행렬은 대칭형 canonical 필터의 결합 행렬로부터 평면 회전(plane rotation)과 같은 similarity transformation을 이용하여 구하였다. 비대칭형 canonical 필터의 결합 행렬을 구하기 위한 similarity transformation 과정에 있어서 회전 순서, 피벗(pivot), 회전각을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 방법을 이용하여 8차 및 10차 비대칭 canonical filter의 결합 행렬을 추출하였으며, 비대칭형 canonical 필터의 주파수 응답 특성은 대칭형 canonical 필터의 주파수 응답 특성과 동일한 특성을 나타내었다.
We demonstrate an ultrathin metamaterial for polarization independent perfect absorption as well as a band-pass filter (BPF) which works at a higher frequency band compared to the perfect absorption band. The planar metamaterial is comprised of three layers, symmetric split ring resonators (SSRRs) at the front and structured ground plane (SGP) at the back separated by a dielectric layer. The perfect metamaterial absorber (MA) can realize near 100% absorption due to high electromagnetic losses from the electric and/or magnetic resonances within a certain frequency band. The thickness of the structure is only 1/28 of the maximum absorption wavelength.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제9권1호
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pp.32-37
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2009
Various Class-E CMOS power amplifiers for GSM applications are presented. A stage-convertible transformer for a dual mode power amplifier is proposed to increase efficiency in the low-output power region. An integrated passive device(IPD) process is used to reduce combiner losses. A split secondary 1:2 transformer with IPD process is designed to obtain efficient and symmetric power combining. A quasi-four-pair structure of CMOS PA is also proposed to overcome the complexities of power combining.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제14권3호
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pp.314-316
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2014
This letter presents two types of metamaterial-inspired absorbers adopting resistive trumpet structures at the X band. The unit cell of the first type is composed of a trumpet-shaped resonator loading a chip resistor, a metallic back plane, and a FR4 (${\varepsilon}_r=4.4-j0.02$) substrate between them (single-layer). The absorption rate is 99.5% at 13.3 GHz. The full width at half maximum (FWHM) is 95 % at 11.2 GHz (from 5.9 to 16.5 GHz). The size of unit cell is $5.6{\times}5.6{\times}2.4mm^3$. The second type has been optimized with a $7{\Omega}$/square uniform resistive coating, removing the chip resistors but leading to results comparable to the first type. The proposed absorbers are almost insensitive to polarizations of incident waves due to symmetric geometry.
본 논문에서는 위성 데이터 통신을 위해 격벽 구조형 원형 편파기와 결합된 넓은 빔 폭을 갖는 시컨트 패턴 안테나를 설계하였다. 방사 패턴을 형성하기 위하여 전류 분포와 공간인자 사이의 푸리에 변환 관계를 이용하였고, 원형 대칭인 개구 형태를 이용하여 설계를 용이하게 하였다. 설계한 방사체를 격벽 구조형 원형 편파기와 결합하여 최적화 과정을 수행하였으며, 설계된 방사 패턴, 축비, 반사 손실 특성이 안테나의 목표 성능에 적합함을 확인하였다.
본 논문에서는 소형화된 대칭형 다이폴 안테나와 이를 이용한 배열 구조를 제안하였다. 제안된 안테나 배열 구조는 표재성 암 치료를 위한 고온 온열 치료의 전자기파 방사체에 사용된다. 소형화된 다이폴 안테나는 가온 균일성 향상을 위하여 양 갈래 다이폴과 정합 구조가 대칭형으로 설계되었고 이를 이용하여 $2{\times}2$ 배열 구조가 제작 및 측정되었다. 제작된 배열 구조는 전자파 흡수율과 생체열 방정식에 의하여 모의 실험되고, 다중 채널 온도계를 사용하여 30분 및 60분 간의 온도 분포가 측정되었다. 그 결과, 다이폴 안테나에 각각 2 W의 전력을 공급하였을 때 2.7도와 3.3도의 온도가 상승하였다. 측정 환경에서의 모의 실험 결과와 측정 결과가 일관성을 보였으며, 실제 치료 환경을 가정한 모의 실험을 통하여 실제 의료 기기 활용에 많은 도움이 될 것으로 기대된다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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