• 제목/요약/키워드: 자기 공진

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PSO를 이용한 주파수 선택 구조 기반 인공 자기 도체 설계 (Design of Frequency Selective Surface Based Artificial Magnetic Conductor Using the Particle Swarm Optimization)

  • 홍익표;이경원;육종관;조창민;전흥재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.610-616
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    • 2010
  • 본 논문에서는 주파수 선택 구조를 기반으로 하는 인공 자기 도체 구조를 설계하기 위하여 최적화 알고리즘 중 하나인 particle swarm optimization(PSO) 기법을 이용하였다. 주파수 선택 구조로서 Jerusalem Cross를 갖는 인공 자기 도체의 등가 회로 모델에 PSO를 적용하여, 원하는 공진 주파수 대역을 갖는 최적의 설계값을 얻어낼 수 있음을 확인하였다. 우선 유도한 등가 회로 모델로부터 공진 주파수와 반사 계수 위상 특성을 구하여 상용 소프트웨어로 얻은 값과 일치하는 것을 확인하여 본 논문의 유효함을 확인하였으며, 이로부터 원하는 공진 주파수에 대해 최적화 과정을 통하여 설계 파라미터를 추출하였다. 본 논문에서 유도한 최적화 과정을 이용한 주파수 선택 구조 기반 인공 자기 도체 구조 설계 방법을 이용하여 여러 다른 종류의 주파수 선택 구조 형태를 갖는 인공 자기 도체 구조뿐만 아니라, 인공 자기 도체 구조를 이용한 소형 안테나 접지면 설계 등 마이크로파 회로 설계에 유용하게 사용할 수 있다.

페라이트 코어와 칩캐패시터의 주기적 연결구조에서 발생하는 자기유도파 (Magneto-inductive Wave in Periodic Chain of Ferrite Cores and Chip Capacitors)

  • 신광호
    • 한국자기학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.22-26
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    • 2015
  • 이 논문에서 Ni-Zn 페라이트 코어와 칩캐패시터를 이용하여 제작한 주기적인 연결구조에서 발생하는 자기유도파(magneto-inductive wave)에 대한 실험적 결과를 보고 한다. 주기적 연결구조는 동일한 공진주파수를 가진 LC공진기(LC resonator)로 되었으며, 개별 공진기는 도선과 칩캐패시터로 구성되었다. 인접하는 공진기들은 패라이트코어를 통해서 자기적으로 결합되었다. 제작된 주기적 구조의 특성을 검토하기 위해서 네트워크 아날라이저를 이용한 S-파라미터를 분석하여 신호전송특성을 평가하였다. 5개의 LC공진기를 1차원적으로 연결하여 제작한 주기구조의 신호전송 중심주파수는 32 MHz~38 MHz였으며, 이는 인가자계의 크기에 의해서 조정할 수 있었다.

새로운 공진기 구조와 주파수 최적화 관련 무선전력전송기술 (Wireless Power Transfer with Novel Resonator Structure and Frequency Optimization)

  • 안덕주;홍성철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.623-624
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    • 2012
  • 공진기 공진주파수와 인버터 스위칭 주파수를 최적화하는 이론에 대해 설명한다. 제안된 방법론을 이용하여 1차측 끼리 혹은 2차측 끼리 자기적으로 결합된 경우의 주파수 조절에 대해 설명한다.

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유전체에 삽입된 자기공진형 무선전력전송 공진기의 공진주파수 복원에 관한 연구 (Resonant Frequency Recovery of Resonator for Magnetic Resonant Wireless Power Transfer Inserted into Dielectric Material)

  • 강석현;정창원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권12호
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    • pp.992-995
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    • 2018
  • 본 논문에서는 향후 인체 내장형 의료기기의 무선충전 및 지금까지는 발생하지 않은 다양한 유전체 내부로의 무선전력전송 시 유전체 매질의 전자기적 특성에 따른 효율 및 공진주파수 변화에 대한 공진기의 최적화 설계를 위해 공진기의 정전용량(capacitance)을 조정하는 방법과 공진기의 전후 표면에 공기층(air pocket) 설치 방법을 제안하였다. 본 연구결과는 추후 공진기를 둘러싼 다양한 유전체 환경에 대한 공진주파수의 설계 및 복원에 대한 기초 연구 자료로 활용될 수 있다.

감온 페라이트를 이용한 비접촉 온도측정시스템의 감도특성 (Sensitivity of non-contact Temperature Measurement Using Temperature Sensitive Ferrite)

  • 신광호;김영학
    • 한국자기학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-6
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    • 2004
  • 비접촉 온도측정 시스템을 구현하기 위하여 감온페라이트를 이용하여 제작한 인던턴스소자와 캐피시터를 접속하여 LC공진형 센서를 구성하고, 비접촉 온도계측성능에 대하여 조사하였고, 송수신기 사이의 거리에 대한 측정감도에 대하여 검토하였다. 감온 페라이트가 가지는 투자율의 온도의존성에 의해서 제작한 센서의 인덕턴스와 공진주파수가 변화함을 알 수 있었고, 공진주파수의 변화를 비접촉으로 검출함으로써 비접촉으로 온도를 검출할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 비접촉 측정 감도는 송 $.$수신기 사이 거리의 6승에 비례하는 감소하는 것을 알 수 있었다.

실시간 자기상관계의 제작과 CW mode-locked Nd:YLF 레이저의 펄스폭 측정 (Development of Real Time Autocorrelator and the Measurement of Pulse Width of CW Mode-Locked Nd:YLF Laser)

  • 안승준;전영민;공홍진
    • 한국광학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.197-202
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    • 1991
  • 극초단 레이저 펄스의 펄스폭(pulse width)을 측정하기 위하여 SHG방법을 이용한 실시간(real time) 자기상관계(autocorrelator)를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 자기상관계의 측정법위는 142 ps이며, 지연(delay) block을 한쪽 arm에 삽입하면 250ps까지 측정범위가 확장된다. CW mode-locked Nd:YLF 레이저의 공진기 길이가 mode-locker의 RF 주파수와 matching 되었을 때 가장 짧은 20ps의 펄스폭을 측정하였으며, 공진기 길이를 detuning함에 따란 39ps와 47ps의 펄스폭을 측정 하였다.

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초전도 수신 코일의 무선전력전송 특성 (Characteristics of wireless power transmission by superconductor receiver coil)

  • 정인성;최효상;정병익;이유경
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1561-1562
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    • 2015
  • 본 논문에서는 자기공명 방식 무선전력전송 시스템의 공진기 재질에 따른 전송 특성을 분석하였다. 12.74MHz의 공진 주파수를 갖는 무선전력전송 시스템을 구현하여 공진 코일에 초전도 코일을 적용하였으며, 비교를 위해 구리를 이용한 공진 코일을 제작하였다. 이 때 network analyzer를 이용하여 S-parameter $S_{11}$을 측정하였다. 실험결과, 초전도 공진 코일을 적용하였을 때 구리코일보다 반사계수가 높은 것을 확인할 수 있었다.

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다이폴형 코일을 사용한 5m 거리의 자기유도 무선전력전송 기술 (5m-off-long-distance inductive power transfer system using dipole coils)

  • 박창병
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.627-628
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    • 2012
  • 기존 자기공진형태에서 사용되는 루프 형태의 코일 대신에 코어를 사용한 다이폴 형태의 코일을 1차 측과 2차 측에 사용해 코일의 부피를 줄이 면서도 먼 거리까지 자기장을 보낼 수 있는 자기유도방식의 무선 전력 시스템을 구성 하였다. 각 코일에 사용된 코어의 형상은 코어 내부에서 자기장이 균일하게 분포 될 수 있도록 최적화 되었으며 5m 거리에서 209W의 전력을 전달하고, 최대 16%의 효율을 달성 하였다.

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자기공진형 무선전력전송 시스템의 소형화를 위한 공진기 설계 (The Design of Resonator for Miniaturization of Magnetic Resonance Wireless Power Transfer System)

  • 강석현;정창원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.163-169
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    • 2016
  • 본 논문에서는 소형 모바일 기기에 적용이 가능하도록 코일형 및 루프형 공진기의 평면화를 통해 소형화하여 자기공진형 무선전력전송 시스템을 구축하였다. 제안된 디스크형 이중코일공진기(disk type double coil resonator)는 아크릴 기판(acrylic substrate)의 양면에 얇은 구리 재질을 2 mm의 넓이(width)와 1 mm의 간격(pitch)으로 8번 감은 수의 나선코일패턴을 설계하여 최외각단을 연결한 구조이다. 이 공진기는 구리 재질의 패턴 길이에 의한 유도용량과 각 양쪽 나선코일패턴간의 아크릴 사이에 발생하는 정전용량을 이용하여 6.78 MHz에서 공진한다. 공진기에 설계된 나선코일패턴의 크기는 최외각 지름이 9 cm로 소형화 되었다. 급전 및 부하공진기로 사용되는 루프는 5 mm 굵기의 동선을 이용하여 지름 10 cm의 단일 루프로 구현하였다. 또한, 6.78 MHz에서 공진할 수 있도록 3,300 pF 커패시터(capacitor)를 직렬로 연결하였다. 디스크형 이중코일공진기의 특성을 알아보기 위해 다양한 공진기 재배열을 통해 시스템을 구성 및 측정하였으며, 소형 무선전력전송 시스템의 최대 전송효율은 35.67 %를 보였다. 제안된 공진기의 구조를 통해 더 작은 소형화 구조 설계가 가능할 것으로 기대된다.

CoFeHfO 박막 재료의 두께에 따른 마이크로파 투자율 특성 (Thickness Dependence of Microwave Permeability in CoFeHfO Thin Films)

  • 이영석;김철기;김동영
    • 한국자기학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.228-233
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    • 2010
  • 본 연구에서는 비정질 CoFeHfO 박막 재료의 두께 변화에 따른 고주파 손실 특성을 분석하기 위하여 57~1368 nm 두께의 CoFeHfO 박막 재료에 대해 마이크로파 투자율 특성을 분석하였다. 두께가 405 nm이하에서 허수부 투자율은 2.95 GHz에서 하나의 공진주파수를 보이지만, 405 nm 이상에서는 2.97 GHz와 547 MHz에서 두 개의 공진주파수를 보인다. 저자장하에서 측정한 토오크 곡선 결과로부터 547 MHz에서 발생되는 공진주파수는 CoFeHfO 재료의 자화 용이축들의 각도 분포에 기인하는 것으로 자기장의 세기에 따라서 급격하게 감소하는 특성을 보인다. 따라서 두께가 400 nm 이상의 CoFeHfO 박막 재료를 2 GHz 대역에서 작동하는 초소형 마이크로파 부품에 적용하기 위해서는 자화 용이축의 분포각도를 최소화시켜야 한다.