The electromagnetic engine valve actuator is a key technology to achieve variable valve timing in internal combustion engine and the steel core and clapper of the electromagnetic engine valve actuator are laminated to reduce the eddy current loss. To design and characterize the performance of the electromagnetic engine valve actuator, FE (finite element) analysis is the most effective way, but FE (finite element) 3-D modeling of real lamination needs very fine meshes resulting in countless meshes for modeling and numerous computations. In this paper, the equivalent FE 2-D model of electromagnetic engine valve actuator is introduced and FE analysis is performed using the equivalent FE 2-D model.
In this paper, key design issues and considerations for Signal Integrity(SI) and Power Integrity(PI) of a TSV-based 3D IC are introduced. For the signal integrity and power integrity of a TSV-based 3-D IC channel, analytical modeling and analysis results of a TSV-based 3-D channel and power delivery network (PDN) are presented. In addition, various design techniques and solutions which are to improve the electrical performance of a 3-D IC are investigated.
국내에서 시간영역 전자탐사(time-domain/transient electromagnetic, TEM) 자료의 해석은 1차원 알고리듬에 주로 의존하고 있는 실정이기 때문에 정밀한 해석을 위하여 3차원 모델링 및 역산 해석 프로그램의 개발이 필요한 상황이다. 이 연구에서는 엇갈린 격자를 이용한 시간영역 유한차분(staggered-grid finite-difference time-domain, FDTD)법에 기초하여 3차원 TEM 반응 모델링 알고리듬을 개발하였다. 시간영역 전자탐사의 모델링을 위해 맥스웰 방정식을 현시적 중앙점 FDTD법을 이용하여 이산화하였으며 수치 안정성을 높이기 위해 가상 변위전류항을 도입하였다. 일반적으로 많이 활용되는 소형 코일 송신원을 수치적으로 구현하여 균질 반무한 공간에서의 해석해와 비교 검증하고 3차원 이상체에 대한 반응을 분석하였다. 이 연구에서 개발된 모델링 프로그램은 향후 TEM 전자탐사 자료의 정밀 해석에 기초가 될 것으로 기대한다.
The radar method is becoming one of the major nondestructive testing (NDT) techniques for concrete structures. Numerical modeling of electromagnetic wave is needed to analyze radar measurement results and to study the influence of measurement parameters on the radar measurements. Finite difference-time domain (FD-TD) method is used to simulate electromagnetic wave propagation through concrete specimens. Three concrete specimens with a 19.1 mm rebar embedded at 40 mm, 60 mm, and 80 mm depth are modeled in 3-dimension. As results, 2-D image processing scheme of modeling data has been developed and applied to the imaging of steel bars inside concrete.
본 논문에서는 휴대전화기에 의한 인체 영향을 FDTD (시간영역 유한차분법) 해석할 수 있도록 한국인 표준 에 알맞는 인체 두부의 FDTD 모텔 제작 방법을 소개하였다. 한국인 표준에 알맞은 사람의 두부를 MRI 촬영한 다음.2차원 MRI 영상 데이터를 이용하여 2차원 segmentation을 하였다. segmentation은 반자동법을 적용하였 으며 제작된 2차원 se밍nentation 데이터를 토대로 $1mm\times1mm\times1mm$크기의 3차원 고해상도 segmentation 데이터를 제작하였다. 3차원 고해상도 segmentation 데이터를 이용하여 휴대전화기의 사용 상황에 어올리도록 다양한 각도로 기울인 인체 두부의 FDTD 모델을 제작하였다.
본 논문에서는 $DC{\sim}18\;GHz$에서 동작하는 GTEM 셀 설계를 위한 전자파 모델링과 회로망 해석 기법을 제시하였다. GTEM 셀의 동축선 입력 급전부의 모드 변환기, 전송선 길이가 5미터인 확장형 사각 동축선 그리고 전송부 동축선의 전류와 입력단으로부터 입사되는 전자파를 정합시킬 수 있는 종단 부하로 구성되는 3차인 전자파 수치 해석 모델을 제시하였다. GTEM cell의 급전부, 전송선부, 종단 부하부에 대한 등가 회로망 모델을 제시하였으며, 이를 이용하여 전자파 수치 해석 모델에서 구해진 산란 계수로부터 GTEM cell의 성능 평가 지수인 입력 반사 계수를 계산할 수 있도록 하였다. $DC{\sim}18\;GHz$에서 동작하는 $5.0{\times}2.5{\times}1.7\;m$ 크기의 GTEM cell을 설계, 제작, 성능 평가하여 제안한 기법의 효용성을 입증하였다.
본 논문에서는 다층 지하 구조물로의 고고도 전자기파(high altitude electromagnetic pulse: HEMP)의 커플링 현상을 분석하였다. 이를 위하여, 고고도 전자기파에 대한 모델링을 통하여, 고고도 전자기파의 스펙트럼이 100 MHz 이상의 대역에서 -30 dB 이하로 급격히 감소함을 확인하였다. 또한, 고고도 전자기파의 커플링 영역인 다층 지하 구조물은 지구의 표면과 내부를 구성하는 5층 구조물로 가정하여, 본 구조물을 구성하는 물질의 전파 상수(propagation constant)를 바탕으로 투과 현상을 분석하였다. 그 결과, 50 kV/m의 평면파를 입사시켰을 때, 지상에서 100 m 깊이에 위치한 지하 터널에서 0.1 MHz와 1 MHz의 평면파에 대하여 각각 약 10 kV/m와 5 kV/m의 투과 현상이 발생함을 확인하였다. 투과된 전기장의 효과적인 차폐 효과 확보를 위하여 토양층의 감쇠 상수(attenuation constant)를 이용한 자연 차폐 방법과 금속 격자 구조물의 필터링(filtering) 현상을 이용한 차폐 방법을 통하여 각각 최대 20 dB와 90 dB의 차폐 효과를 얻을 수 있음을 분석하였다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제11권3호
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pp.192-200
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2011
This paper proposes a new modeling method for estimating the impedance of an on-chip power/ground meshed plane. Frequency dependent R, L, and C parameters are extracted based on the proposed method so that the model can be applied from DC to high frequencies. The meshed plane model is composed of two parts: coplanar multi strip (CMS) and conductor-backed CMS. The conformal mapping technique and the scaled conductivity concept are used for accurate modeling of the CMS. The developed microstrip approach is applied to model the conductor-backed CMS. The proposed modeling method has been successfully verified by comparing the impedance of RLC circuit based on extracted parameters and the simulated impedance using a 3D-field solver.
본 논문에서눈 빠른 모델링과 정확한 계산을 위하여 상용 CAD인 PATRAN을 이용하여 3차원으로 설계한 휴대폰을 1 mm 해상도의 FDTD 모델령으로 직접 변환시키는 방법을 제안하였다. 이 방법의 우수성을 확인하기 위하여 3차원 과도 원거리 영역 변환법으로 계산한 복사패턴과 무반사실에서 이득비교법으로 측정한 결과를 비 교하였을 때 그 차이는 0.5 dB 이내이다. 또한,SAR과 직접적으로 관련한 물리량을 찾기 위해서 휴대폰의 전면 부에 형성되는 자기장을 계산하였다. 그 결과, 휴대폰 내부로부터 전면 방향으로 복사되거나 휴대폰 본체 길이 방향의 자기장 성분보다는 너비방향으로 흐르는 자기장 성분이 전체자기장에 가장 큰 영향을 주었다.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제14권3호
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pp.143-147
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2013
This paper describes a low frequency driven electromagnetic energy harvester (EMEH) which consists of a thin flame resistant (FR-4) planar spring, NdFeB permanent magnets, and a copper coil. The FR-4 spring was fabricated using a desk computer numerical control (CNC) 3D modeling machine. Mathematical modeling and ANSYS finite element analysis (FEA) were used totheoretically investigate the mechanical properties of the spring mass system. The proposed EMEH generates a maximum power of 65.33 ${\mu}W$ at a resonance frequency of 8 Hz with an acceleration of 0.2 g (1 g = 9.8 $m/s^2$) and a superior normalized power density (NPD) of 77 ${\mu}W/cm^3{\cdot}g^2$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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