본 논문에서는 THD 개선을 위한 단순한 구조의 단일 단 PFC를 제안하고 벅 컨버터에 적용하였다. 제안한 회로는 밸리-필 정류회로와 부스팅을 위한 인덕터를 결합하여 단일 능동 소자로 DC/DC 변환 과 PFC를 동시에 수행한다. 제안된 회로에서의 입력전류 모양은 입력전압조건과 PWM 스위칭 시간에 관계되고, 부스팅 인덕터에 의해 능동스위치 차단시간동안 입력 전류를 제어하여 THD를 개선한다. 부스팅 인덕터 채용에 따른 동작해석과 최적 THD를 위한 인덕터를 선정하고 100W출력 단일 단 컨버터를 설계, 제작하였다. 실험에 의한 측정된 결과로 제안된 컨버터의 타당성을 검증하였다.
비행 마하수 6으로 운용되며, 지상 정지 추력으로부터 사용이 가능하도록 2단 추진체 개념이 적용된 스크램제트 엔진 비행체에 대한 개념설계를 수행하였다. 1단은 고체로켓을 적용하였으며, 2단은 탄화수소 계열의 연료를 사용하는 스크램제트 엔진을 적용하였다. 개념설계를 위하여 2,000 km의 운용거리와 0.2 톤의 탑재체 무게를 가정하였다. 개념설계의 첫 번째 단계로 3-DOF 코드를 이용하여 비행궤도를 계산하였으며, 계산된 비행궤도를 바탕으로 일차원-비평형 유동 코드와 NASA의 HASA 데이터베이스를 이용하여 스크램제트 엔진에 대한 개념설계를 수행하였다.
본 논문에서는 DSL 모뎀의 입출력단에 응용 가능한 수신단의 CMOS 필터를 설계 제안하였다. 제안된 필터는 저전력 특성을 위한 저전압 동작이 가능하며, 저역통과 특성과 고역통과 특성이 혼합된 연속시간 필터 형태로 송신단과 수신단에 위치하여 각종 DSL 시스템에 응용가능하다. 수신단에서 차단주파수는 각각 138kHz와 1.1MHz로서 요구되는 DSL 시스템의 표준 설계사양에 부합하도록 설계하였다. 선형성면에서 개선된 특성을 나타낸 저전압 gmr 방식의 적분기가 필터 설계를 위한 기본블럭으로 이용되었다. 설계된 필터는 0.25${\mu}m$ CMOS n-well 공정 파라미터를 이용한 HSPICE 시뮬레이션을 통해 그 특성이 검증되었다.
비행 마하수 6으로 운용되며, 지상 정지 추력으로부터 사용이 가능하도록 2단 추진체 개념이 적용된 스크램제트 엔진 비행체에 대한 개념설계를 수행하였다. 1단은 로켓을 적용되었으며, 2단은 탄화수소 계열의 연료를 사용하는 스크램제트 엔진이 적용되었다. 개념설계를 위하여 반경 2,000km의 운용거리와 0.2톤의 탑재체 무게를 가정하였다. 개념설계의 첫 번째 단계로 3-DOF 코드를 이용하여 비행궤도를 계산하였으며, 계산된 비행계도를 바탕으로 일차원-비평형 유동 코드와 NASA의 HASA 데이터베이스를 이용하여 스크램제트 엔진에 대한 개념설계를 수행하였다.
본 연구에서는 800 1pm인 대유량을 처리하고 공기중 1.8~4.5$\mu\textrm{m}$ 입자를 효율 적으로 선별하여 농축시키는 슬릿형 2단 가상충돌기를 설계 제작하고 그 성능이 평가 되었다. 즉, 첫째단과 둘째단에서 4.5$\mu\textrm{m}$과 1.8$\mu\textrm{m}$이 각각 50%의 효율로 분리되도록 설계되었다. 즉, 첫째단과 둘째단에서 4.5$\mu\textrm{m}$과 1.8$\mu\textrm{m}$이 각각 50%의 효율로 분리되도 록 설계한다. 설계인자(design parameter)들을 결정하기 위하여 먼저 슬릿형 노즐의 1단 가상충돌기의 분리효율(separation efficiency)에 대한 실험을 통하여 50% 커트오 프 Stokes수를 구하고, 이를 기초로 하여 2단 가상 충돌기의 주요치수와 작동조건을 결정하였다.
본 논문에서는 디지털 위성방송 지상 리피터에 적용하고자 고 이득 저 잡음특성을 갖는 소형 채널증폭기를 설계하였다. 채널증폭기를 설계함에 있어서 각각의 증폭 단에서의 잡음지수와 이득 및 안정도를 서로 절충하여 최적화 시켰다. 채널증폭기는 첫째 단에서 저 잡음특성을 나타내도록 임피던스를 정합시켰으며 둘째 단 이상에서는 균일한 이득과 고 안정 동작상태를 유지하고 최종 출력 단에서 고 이득특성을 나타내었다. 설계된 6단의 고 이득 저잡음특성을 나타내는 채널증폭기에 대하여 디지털 위성방송 지상주파수 11.7GHz∼12.7GHz의 대역에서 실험한 결과 68dB의 증폭이득과 2.4dB의 잡음지수를 나타내었으며 63dB의 동작범위를 나타내어 위성방송 지상리피터용 채널증폭기에 적용할 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 INMARSAT-C형 위성통신단발기의 수신단의 회로설계, 제작 및 특성측정을 수행하였다. INA-03184를 이용한 고이득증폭단은 양단 정합된 단일 증폭기 형태로 제작하였으며, 바이어스 안정화 저항을 사용하여 회로의 전압강하 및 전력손실을 가능한 줄이고 온도 안정성을 고려하여 Active 바이어스회로를 사용하였으며, 스퓨리어스를 감쇄시키기 위해서 저잡음증폭기와 고이득증폭단 사이에 대역통과 필터를 사용하였다 측정 결과, 사용 주파수 대역내에서 60 dB 이상의 이득, 44.83 dBc의 스퓨리어스 특성 및 1.8:1 이하의 입ㆍ출력 정재파비를 나타냄으로써 설계시 목표로 했던 사양을 만족시켰다.
본 논문에서는 LC 필터 기술을 기반으로 하는 주파수 단일 하향 변환기를 설계 및 제작하였다. 설계한 단일 하향 변환기는 저잡음 증폭기, 혼합기 IF 증폭기, LC 필터로 구성하였으며 DC block 커패시터와 RF bypass 커패시터로 구성된다. 설계한 변환기는 IC를 LC 필터로 대치하여 전력을 감소시키고 제작비용을 낮추어주는 효과를 보인다. 본 논문에서 설계, 제작한 단일 하향 변환기는 이득이 약 10dBm이고 70MHz에서 18MHz의 대역폭을 실현하였다.
본 논문에서는 IMT-2000 기지국용 2단 저잡음 증폭기를 설계했다. 잡음지수 특성이 뛰어난 HP사의 PHEMT 소자인 ATF-35143을 사용하였고 능동소자의 바이어스는 $V_{ds}$ 가 3 v $I_{d}$을 30mA로 설정했다. 첫 단은 최소잡음 지수에 중점을 두고 설계했고 둘째 단은 이득에 초점을 맞추어 설계했다. 입출력 정재파 비를 줄이기 위해서 전체증폭기의 앞단과 뒷단에 삽입손실이 0.2dB인 X503 SMT 90도 하이브리드 커플러를 설치 했다. 제작을 위해 기판은 두께 0.76mm이고 비유전율 4.2의 FR-4를 사용했다. 설계된 저잡음 증폭기의 특성은 주파수대역 1.92GHz~1.98GHz에서 잡음지수 0.45dB, 입출력 정재파 비 1.2이하, 이득은 32dB이상의 특성을 보였다.
본 논문에서는 한국형발사체 2, 3단을 수정하여 500 kg 급 차세대 중형위성(CAS500)을 지구 저궤도(LEO)에 단독 발사할 수 있는 2단형 소형발사체를 설계하였다. 한국형발사체는 3단 발사체이므로 소형발사체로의 활용을 위해서는 단별 속도증분이 새롭게 분배되어야 한다. 이를 위하여 설계 변수로는 단 질량비, 구조비와 1, 2단 엔진 옵션을 고려하였으며, 이에 대한 단 설계 및 궤적해석을 수행하였다. 결과 검토로부터 500 kg 급 위성의 LEO 단독 발사가 가능한 소형발사체 설계변수의 조합을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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