• 제목/요약/키워드: Electromagnetic Coupling

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의사 집중상수 소자 공진기의 새로운 비 인접 결합을 이용한 7-극 고온초전도 마이크로스트립 대역 통과 필터 (7-Pole HTS Bandpass Filter Using New Non-adjacent Coupling of Pseudo-lumped Element Resonators)

  • 전부경;김종헌;이찬주;민병철;최영환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.1313-1321
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    • 2000
  • 본 논문에서는 필터의 설계 및 구현이 용이하고 소형화가 가능한 새로운 구조의 고온초전도 마이크로스트립 형태의 의사 집중상수 소자 공진기를 제안하였다. 또한, 공진기들 사이의 비 인접 결합을 이용하여 notch를 갖는 필터특성의 7-극 대역통과 필터를 설계, 제작하였다. 7-극 notch를 갖는 필터는 두께 0.5mm, 유전율 23.5의 $LaAlO_{3}$ 기판상에 YBCO를 양면 증착하여 제작하였다. 측정결과, 절대 온도 20K에서 중심 주파수 1774MHz 차단대역(cut-off-band)에서 33㏈감쇠를 나타내었다.

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Design of Miniaturized Microstrip Patch Antennas Using Non-Foster Circuits for Compact Controlled Reception Pattern Antenna Array

  • Ha, Sang-Gyu;Cho, Jeahoon;Jung, Kyung-Young
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제17권2호
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    • pp.108-110
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    • 2017
  • The global positioning system (GPS) is a useful system in civilian and military applications. However, because of the weak signal, GPS receivers are vulnerable to interference caused by unwanted signals or intentional jammers. To alleviate this issue, a controlled reception pattern antenna (CRPA) array can be employed to adaptively place radiation pattern nulls toward the direction of the signal interference. The performance of the CRPA array improves as the number of antenna elements increases. Therefore, antenna miniaturization is highly desirable for CRPA applications. We designed a compact CRPA array based on seven electrically miniaturized microstrip patch antennas (MPAs) on a 5-inch ground platform. We used a non-Foster matching circuit to match efficiently miniaturized MPAs on an FR-4 substrate. Experimental results show that the non-Foster matching circuit significantly improves such elements of antenna performance as return loss and antenna gain. In addition, we confirmed that the mutual coupling of the proposed CRPA array is less than -45 dB.

Design of S-Band Phased Array Antenna with High Isolation Using Broadside Coupled Split Ring Resonator

  • Hwang, Sungyoun;Lee, Bomson;Kim, Dong Hwan;Park, Joon Young
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권2호
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    • pp.108-116
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    • 2018
  • In this paper, a method of designing a Vivaldi type phased array antenna (PAA) which operates at S-band (2.8-3.3 GHz) is presented. The presented antenna uses broadside coupled split ring resonators (BC-SRRs) for high isolation, wide field of view, and good active S-parameter characteristics. As an example, we design a $1{\times}8$ array antenna with various BC-SRR structures using theory and EM simulations. The antenna is fabricated and measured to verify the design. With the BC-SRR implemented between the two radiating elements, the isolation is shown to be enhanced by 6 dB, up to 23 dB. The scan angle is shown to be within ${\pm}53^{\circ}$ based on a -10 dB active reflection coefficient. The operation of the scan angle is possible within ${\pm}60^{\circ}$ with a little larger reflection coefficient (-7 dB to -8 dB). The proposed design with BC-SRRs is expected to be useful for PAA applications.

TLIM 전자펌프를 이용한 전도성 용융금속의 유동특성 해석 (The Analysis of Flow Characteristics of Conductive Liquid Metal Using TLIM Electromagnetic Pump)

  • 김창업;전문호;권정태;임효재
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.130-141
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    • 2008
  • 본 논문에서는 원통형 선형유도전동기를 이용한 순환식 유동시스템에서의 유체특성을 해석하였다. 먼저 유동시스템에 필요한 추력 40[N] 원통형 선형유도전동기를 등가회로법과 유전알고리즘을 이용하여 설계하였다. 이 힘이 유체시스템에 작용하는 경우 유체의 특성은 유체방정식과 전자기 방정식을 결합하여 해석하여야 한다. 본 논문에서는 유체의 속도에 따라 층류해석과 난류해석이 가능한 해석프로그램을 개발하고, 각각에 대한 유충특성 해석을 하였다. 또한 전자기력에 의한 추력이 시스템에 추가되었을 때의 특성을 분석하였다.

고속철도시스템에서 낙뢰로 인해 전차선에 유도되는 서지전압의 해석 (Analysis on Induced Surge Voltage of Electric Car Line affected by Lightning in Rapid-Transit Railway System)

  • 이성근;이건아;고광철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.65-70
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    • 2015
  • Lightning is one of hazards affecting the rapid-transit railway system. There are two effects, which are direct lightning surge to electric car line and induced lightning surge. Protection methods for the direct lightning surge are studied with various occasions, however, study of induced lightning surge is insufficient in spite of a large or small effects. In this paper, it is analysed the way that serge voltage is induced to electric car line by lightning strikes. By modeling the propagation process and the coupling phenomenon of electromagnetic wave produced by lightning strikes, it is achieved to make integrative circuit model combined with existing electric car model. The study is conducted into three different waveform of electromagnetic wave produced by lightning; rectangular wave, double exponential distribution wave, triangle wave. It is also simulated that the inducing serge is coupled to electric car line in an arbitrary location. The simulation results in that, when rapidly changing rectangular wave is supplied, maximum power is induced to electric car line.

Finite Control Set Model Predictive Control of AC/DC Matrix Converter for Grid-Connected Battery Energy Storage Application

  • Feng, Bo;Lin, Hua
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권4호
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    • pp.1006-1017
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    • 2015
  • This paper presents a finite control set model predictive control (FCS-MPC) strategy for the AC/DC matrix converter used in grid-connected battery energy storage system (BESS). First, to control the grid current properly, the DC current is also included in the cost function because of input and output direct coupling. The DC current reference is generated based on the dynamic relationship of the two currents, so the grid current gains improved transient state performance. Furthermore, the steady state error is reduced by adding a closed-loop. Second, a Luenberger observer is adopted to detect the AC input voltage instead of sensors, so the cost is reduced and the reliability can be enhanced. Third, a switching state pre-selection method that only needs to evaluate half of the active switching states is presented, with the advantages of shorter calculation time, no high dv/dt at the DC terminal, and less switching loss. The robustness under grid voltage distortion and parameter sensibility are discussed as well. Simulation and experimental results confirm the good performance of the proposed scheme for battery charging and discharging control.

MIMO WPT 시스템의 최대 효율을 위한 최적화 방법 (Method to Optimize Maximum Efficiency in MIMO WPT)

  • 이형욱;부승현;나세훈;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권4호
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    • pp.286-289
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    • 2019
  • 본 논문에서는 다중 입 출력 무선전력전송 시스템의 최대 전송 효율 구현을 위한 송신기 입력 및 수신기 부하 제어방법을 제안하였다. 최대 전송 효율 구현에 필요한 각 송신기의 입력전압과 수신기의 부하를 송수신기 간의 성능지수를 이용하여 유도하였다. 유도한 최적 입력전압과 최적 부하는 적절한 예시를 통해 Genetic algorithm을 이용해 최적화한 결과나 회로 시뮬레이션 결과와 유사함을 확인하였다. 본 논문에서 제시된 이론적 방법을 적절히 활용한다면, 근거리 다중 입 출력 무선전력전송 시스템의 효과적인 설계가 가능할 것이다.

고출력 지속이 가능한 인체 구동 방식의 자가 발전기 개발 (Human-Powered Generator designed for Sustainable Driving)

  • 임윤호;양윤석
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권7호
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    • pp.135-142
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    • 2015
  • 인체 구동 방식의 자가 발전기는 외부 환경에 덜 의존한다는 장점 덕분에 비상용 혹은 야외 활동 중의 소규모 전력 공급원으로 주목 받고 있다. 하지만 대부분의 자가 발전기는 전자기 유도 결합의 효율이 높지 않아 출력이 미미하며, 특정 부위의 근육만을 지속적으로 사용하는 단조로운 구동 방식을 택하고 있어, 사용 중에 쉽게 지루해질 뿐만 아니라 근피로가 쉽게 누적되어 실제 원하는 출력을 얻을 만큼 충분한 시간 동안 구동하는 것이 거의 불가능하다. 이러한 낮은 효율과 사용성의 문제로 인해 인체 구동 방식의 자가발전기가 실생활에서 사용되는 빈도는 높지 않다. 본 연구에서는 전자기 유도 효율이 높은 종축 결합 방식의 발전 장치를 간단한 구조로 구현하여 출력을 높이는 동시에, 자성체의 운동 관성에 의한 가속이 가능한 인체 구동 방식의 발전기를 설계 제작하였다. 개발된 발전기와 기존 상용 자가 발전기와의 비교 실험을 통해 높은 출력 뿐 아니라 장시간 구동이 가능함을 검증하였다. 아울러 인체 구동 발전기에서 실질적으로 중요한 요소임에도 불구하고 기존 연구에서 제시된 바 없는 인체의 투입 에너지를 실증적으로 파악하기 위해 호흡 가스 기반의 실제 운동 대사량 측정법에 근거한 실험을 시행하여 자가 발전기의 운동 부하를 추정하였다. 향후 성능 개선과 휴대성 증진을 통해 모바일 기기의 전력 지속 문제를 해결하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

근접주사현미경의 관점에서 플랜지된 평행평판 도파관과 근접도체스트립과의 결합에 관한 연구 (A Study on the Coupling of a Flanged Parallel-Plate Waveguide to a Nearby Conducting Strip from the Viewpoint of Near-Field Scanning Microscopy)

  • 이종익;고지환;조영기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.2260-2266
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    • 2009
  • 본 논문에서는 플랜지된 평행평판도파관으로 급전된 슬릿과 이에 평행하고 근접하는 도체 스트립과의 전자기적인 결합문제를 단순화된 근접주사현미 경의 관점에서 연구하였다. 슬릿의 등가어드미턴스, 슬릿근처 도파관 내부 및 외부의 무효전력, TEM파 전압반사계수의 크기 및 위상 등의 변화결과로부터 플랜지된 평행평판도파관의 특성을 조사하였다. 제안된 구조의 근접주사현미경으로서의 성능을 다양한 구조적인 파라미터들(도파관 높이, 슬릿의 폭, 스트립의 폭, 슬릿과 스트립 간격, 슬릿 폭과 도파관 높이의 비)이 TEM파 전압반사계수의 크기와 위상에 미치는 영향을 관찰하여 점검하였다. 슬릿으로부터 스트립의 변위에 따른 전압반사계수의 변화결과로부터 도파관의 높이가 작을 때 보다 높은 주사해상도를 얻을 수 있음과 반사계수의 크기 변화에 비해 위상변화가 훨씬 민감함을 확인하였다.

유전체 슬랩으로 덮힌 평행평판 도파관의 좁은 슬릿을 통한 슬랩 위의 도체 스트립과의 결합 (Coupling through a narrow slit in a parallel-plate waveguide covered by a dielectric slab with a conducting strip on the slab)

  • 이종익;홍재표;조영기
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권2호
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    • pp.68-74
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    • 2000
  • 유전체 슬랩으로 덮힌 평행평판 도파관의 좁은 슬릿을 통한 슬랩 위의 도체 스트립과의 전자기적인 결합문제를 평행평판 도파관에 TEM파가 입사되는 경우에 대하여 고려하였다. 슬릿의 접선성분 전계와 도체 스트립에 유기된 전류에 관한 결합 적분방정식을 유도하고 모멘트방법으로 풀었다. 도체 스트립이 결합에 미치는 영향을 보이기 위하여 도파관내에서의 반사 및 투과 전력, 슬릿을 통해 결합된 전력, 슬릿의 등가 어드미턴스, 그리고 복사패턴 등에 대한 수치해석결과를 제시하였다 그 결과 슬릿을 통해 평행평판 도파관 외부로 결합된 전력의 최대치가 도파관 내부 입사전력의 약 50%가 됨을 관찰하였다.

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