TDD 시스템에서는 스위치나 써큘레이터를 이용해서 송수신 경로를 구분한다. 송수신 경로의 격리도가 낮은 경우 송신신호는 수신기에 간섭원으로 작용하며, 수신기의 성능을 악화시킨다. 본 논문에서는 TDD 시스템에서 송신 경로와 수신 경로 사이에 높은 격리도를 갖는 방법을 제안한다. 또한 논문에서 제안한 격리도 향상 방법의 타당성을 검증하기 위해서 제안한 격리도 향상 모듈을 제작하였고, 제작된 격리도 향상 모듈의 특성을 시험하였다. 특성 시험 결과 제작된 격리도 향상 모듈은 30MHz 대역폭에서 44.8dB 이상의 격리도 향상이 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 격리도 향상 공진기(isolating resonator)를 사용하여 격리도를 향상시킨 안테나를 제안하였다. Wi-Fi 주파수(2.4~2.5 GHz) 대역에서 동작하는 두 개의 루프 안테나는 그라운드의 센터를 중심으로 대칭으로 설계되었고, 이격거리가 매우 가깝다. Wi-Fi 주파수 대역에서의 격리도 저하 특성을 개선하기 위해 두 안테나 사이에 격리도 향상 공진기를 삽입하였다. 제안된 격리도 향상 공진기는 슬롯타입 구조로 공진기의 사이즈 조절을 통해 격리도 특성을 향상시키고, 삽입된 커패시터($C_D$)를 통해 공진기의 공진 주파수를 이동시킴으로써 목표 주파수에서의 격리도 특성을 쉽게 향상시킬 수 있다.
최근 국내외에서 활발히 개발되고 있는 지진격리 시스템은 원자력 발전소, 교량, 중요한 공공건물 등의 지진피해를 최소화하기 이하여 널리 적용되고 있다. 그리고 다른 방법에 비하여 경제성 및 효율성이 우수하기 때문에 관련 연구 및 응용이 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 국내외에서 격리시스템의 비선형성과 구조물의 불연속성을 고려한 지진격리 구조물의 해석을 통한 거동을 규명하는 연구가 과거 수년간 활발히 진행되어 왔다. 당사(금호건설)는 상부하중 지지능력과 감쇠능력이 우수한 지진격리장치를 개발하였으며 지진격리장치를 설치한 교량의 지진해석을 수행하여 본 지진격리 시스템의 이론적 성능을 파악하였다. 본 수치해석은 CrayC94에 탑재된 비선형 해석에 뛰어난 것으로 알려진 ABAQU를 이용하였다. 본 지진격리 시스템은 적층고무받침(Laminated Rubber Bearing)과 PTFE 미끄럼받침으로 구성되어 있으며, 적층고무받침은 주로 복원력을 제공하며 PTFE 미끄럼받침은 상부하중을 지지하며 마찰감쇠를 제공하여 에너지를 소산하는 역할을 한다. 본 수치해석에서는 선형스프링과 마찰요소를 이용하여 각각을 모형화하였다. 개발된 지진격리 시스템이 주로 사용될 상판자중이 무거운 다경간 연속 PC Box Girder교를 모델교량으로 선택하여 해석을 수행하였으며 수치해석에 사용된 격리시스템의 사전에 수행된 동특성 실험결과를 활용하였다. 이러한 해석을 통하여 이론적 효율성을 파악할 수 있었다.
직렬 PIN 다이오드 스위치의 격리도는 PIN 다이오드의 병렬 커패시턴스에 의해 제한을 받으며, 스위치 구동회로는 PIN 다이오드 스위치의 스위칭 속도를 제한한다. 이런 문제를 극복하기 위해, 병렬 공진 인턱턴스와 TTL 호환의 스위치 구동회로가 적용된 높은 격리도와 고속 스위칭의 PIN 다이오드 스위치를 제안하였다. 3 GHz PIN 다이오드 스위치의 측정 결과, 1 GHz의 주파수 대역폭, 1.5 dB 이내의 삽입 손실, 65 dB의 격리도, 15 dB 이상의 반사 손실 그리고 30 ns 이내의 스위칭 속도를 나타내었다. 특히, 병렬 공진 인덕턴스를 사용한 3 GHz스위치는 15 dB의 격리도 향상을 나타내었다.
본 논문에서는 이중 대역 소형 평면 패치 안테나를 이용하여 5.6GHz 대역과 5.8GHz 대역에서 동작하는 이중 대역 안테나를 제안하였다. 안테나의 격리도 특성을 최소화하기 위해 서로 다른 급전선 구조를 이용하였고, 급전부에 개방스터브를 사용하여 VSWR $\leq$2를 기준으로 5.48 GHz 대역과 5.87 GHz대역에서 각각 3.1%와 2.73% 이상의 대역폭을 얻었으며, 격리도 특성은 두 대역에서 평균적으로 -27㏈를 얻었다
최근 무선통신 분야의 급속한 성장은 양적인 성장에 이어 보다, 고품질의 서비스를 요구하게 되었다. 무선통신 환경에서는 전파강도의 부족으로 전파가 도달할 수 없는 음영지역이 발생하게 되는데 이러한 음영지역까지 통신이 가능하도록 하기위해 기지국으로부터 받은 신호를 재증폭하는 중계기를 사용한다. 이때 중계기의 수신단과 송신단 간의 격리도가 충분히 확보되지 않으면 발진이 일어나 서비스 품질을 떨어뜨리게 된다. 본 논문에서는 중계기에서 신호를 효율적으로 전송하기 위해 수신안테나와 송신안테나 사이의 격리도를 개선할 수 있는 방법으로 반사판의 사용과 홈(groove) 기법, 안테나의 편극을 이용하여 1900MHz PCS 대역에서 50dB 이상의 격리도를 확보할 수 있음을 보인다.
본 논문은 출력 포트 사이의 물리적인 분리와 전기적 격리도를 개선시킨 비대칭 분배기기의 설계와 성능을 나타낸 것이다. 이 분배기는 입력 포트와 연결된 두 개의 ${\lambda}/4$ 전송선로의 중앙에 격리소자 저항 $18{\Omega}$과 캐패시터 0.7 pF를 직렬로 연결하여 출력 포트 사이에 격리도를 높였고, 출력 포트가 다른 회로에 연결이 쉽도록 하는 설계 방법을 제시하였다. 이러한 설계는 출력포트의 격리도를 물리적으로 향상시켜주며, 이 분배기와 다른 회로가 연결 될 때 별도의 전송선로가 필요 없이 연결할 수 있는 특징을 갖고 있다. 이러한 특성을 확인하기 위하여 중심 주파수 2 GHz에서 4:1 비대칭 분배기를 설계하였고 측정된 결과는 반사계수가 17 dB 이상, 삽입손실은 1.5 dB 와 7.7 dB, 그리고 격리도는 18 dB 이상 특성을 얻었다. 이러한 전기적 특성은 시뮬레이션 결과와 일치함을 확인하였다.
본 논문에서는 아이솔레이션 에이드를 사용하여 격리도를 향상시킨 무선랜용 MIMO안테나를 설계하였다. IEEE 802.11.n의 무선랜대역인 2.4GHz대역과 5GHz대역에서 사용이 가능한 PIFA를 안테나 프레임과 접지면을 기준으로 대칭으로 배치하였다. 두 안테나 사이에 아이솔레이션 에이드를 삽입하여 2.4GHz대역의 격리도를 최대 5dB향상시켰고, 5GHz대역의 격리도를 최대 7dB향상 시켰다. 제안된 안테나의 전체효율은 60%이상이며, 계산된 ECC(Envelope Correlation Coefficient)는 0.1이하이다.
도시에 매설된 상수관망의 노후화와 매설된 주변 환경의 변화로 관 보수와 파괴가 자주 발생하게 된다. 이때 보수 또는 교체를 위하여 상수관망의 일부를 격리하여야 하며 이를 위해서 제수밸브를 차폐해야 한다. 그러나 제수밸브가 격리하고자 하는 영역 주변에 적절히 배치되어 있지 않은 경우 필요한 부분보다 많은 영역이 격리되게 되며, 이는 격리로 인한 피해범위를 증가시키게 된다. 이와 함께 적절치 못한 제수밸브 관리로 인해 제수밸브가 차폐되지 않는 경우 해당 제수밸브 주변에 위치한 제수밸브를 추가로 차폐해야 하는 경우가 발생하게 되며 추가적인 상수관의 격리로 인하여 처음의 상수관 격리에 의한 피해를 증가시키는 결과를 야기한다. 이러한 문제는 제수밸브의 효율적 배치로 감소할 수 있으나 효율적 배치를 위한 선행과제로 현재 설치되어 있는 제수밸브 배치의 적정성을 평가하는 것이 필요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 상수관 격리와 제수밸브가 차폐되지 않는 경우를 동시에 고려한 모의방법(simulation)을 제안하였다. 상수관망 전체 대한 상수관 파괴당 평균적인 단수인구로 제수밸브의 적정 분포를 정량화하여 다양한 제수밸브 분포사이의 적정성을 비교할 수게 하였다. 이러한 비교를 바탕으로 새로운 상수관망에서 효율적인 제수밸브 분포가 가능하며 기존 상수관망에 제수밸브를 추가할 경우에도 유용한 결과를 얻을 수 있다.
본 논문에서는 $2.3{\sim}2.4$ GHz 대역 무선 휴대 단말기용 내장형 MIMO 안테나 시스템의 격리도를 향상시키는 방법을 제시하였다. 제안된 MIMO 안테나 시스템은 2개의 안테나 사이의 그라운드 기판에 다수 개의 L-slot으로 구성된 multi-slots를 위치시키며, multi-slots가 대역 차단 필터처럼 작용하여 안테나 간의 상호 결합을 억제시켜 격리도를 향상시킨다. 6쌍의 L-slots를 채택한 MIMO 안테나 시스템은 -26.4 dB의 반사 손실과 -37.5 dB의 격리도를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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