• 제목/요약/키워드: Electromagnetic loss

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2차 고조파 정합 네트워크를 포함하는 저손실 PCB 발룬을 이용한 고효율 CMOS 전력증폭기 (High-Efficiency CMOS Power Amplifier using Low-Loss PCB Balun with Second Harmonic Impedance Matching)

  • 김현규;임원섭;강현욱;이우석;오성재;오한식;양영구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권2호
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    • pp.104-110
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    • 2019
  • 본 논문에서는 long term evolution(LTE) 통신을 위한 900 MHz 대역에서 동작하는 CMOS 전력증폭기 집적회로 설계 결과를 제시한다. 출력단에서의 적은 손실을 위해 트랜스포머를 이용한 출력 정합 회로가 printed circuit board(PCB) 상에 구현되었다. 동시에, 2차 고조파 임피던스의 조정을 통해 전력증폭기의 고효율 동작을 달성하였다. 전력증폭기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계되었으며, 10 MHz의 대역폭 및 7.2 dB 첨두 전력 대 평균 전력비(PAPR)의 특성을 갖는 LTE up-link 신호를 이용하여 측정되었다. 제작된 전력증폭기 모듈은 평균 전력 24.3 dBm에서 34.2 %의 전력부가효율(PAE) 및 -30.1 dBc의 인접 채널 누설비(ACLR), 그리고 24.4 dB의 전력 이득을 갖는다.

루프 안테나를 이용한 무선 전력 전송 시스템의 새로운 설계법 (New Design Method of Wireless Power Transfer System Using Loop Antennas)

  • 김희승;원도현;임재봉;장병준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.36-45
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    • 2010
  • 본 논문에서는 가전기기 등에 무선으로 전력을 전송하는 것을 목표로 루프 안테나를 이용한 무선 전력 전송 시스템의 새로운 설계 방법을 제안하였다. 본 설계 방법은 복잡한 전자기 시뮬레이션 없이 간단한 결합 계수의 측정과 루프 안테나의 등가 회로 모델에 대한 근사식만으로 무선 전력 전송 시스템을 설계할 수 있다. 본 논문에서 제시한 설계 방법에 따라 13.56 MHz에서 동작하는 $50{\times}50\;cm^2$ 크기를 갖는 루프 안테나 쌍을 설계하고, 거리에 따른 입력 반사 계수, 결합 계수, 효율 및 임피던스 변화를 측정하였다. 측정 결과, 본 논문에서 제안한 설계 방법이 입력 임피던스 특성을 정확하게 예측할 수 있음을 확인하였다. 또한 50 cm 이하의 거리에서 본 논문의 설계 방법을 이용하여 임피던스 정합한 무선 전력 전송 시스템이 일반적인 $50\;{\Omega}$ 임피던스 정합 회로를 갖도록 설계된 경우보다 효율이 2배 정도 개선되는 것을 확인하여 제안한 설계법의 유용성을 확인하였다.

차동 저 잡음 증폭기의 입력 발룬 설계 최적화 기법 (Input Balun Design Method for CMOS Differential LNA)

  • 윤재혁
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.366-372
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    • 2017
  • 본 논문에서 제시하는 내용은 수신단의 관문 역할을 담당하는 차동 저 잡음 증폭기를 구현 시, 필연적으로 설계가 필요한 발룬에 대한 분석 내용이다. 발룬은 안테나로부터 입력된 단일 신호를 차동 신호로 변환시켜줌으로써 차동 증폭기의 입력으로 사용될 수 있도록 하는 역할을 담당한다. 이 뿐만 아니라, 안테나를 통해서 들어오는 ESD(Electrostatic Discharge)로부터 회로를 보호하고, 입력 정합에 도움을 준다. 하지만, 일반적으로 사용되는 수동형 발룬의 경우, 두 금속선 사이에 형성되는 전자기적 결합을 통해 교류 신호를 전달하는 방식이므로 이득없이 손실을 가지게 될 뿐 아니라 결론적으로 수신단 전체 잡음 지수 저하에 가장 큰 영향을 미치게 된다. 그러므로, 저 잡음 증폭기에서 발룬의 설계는 매우 중요하며, 선로의 폭, 선로 간격, 권선수, 반경, 그리고 레이아웃의 대칭 구조 등을 고려하여 높은 양호도(quality factor)와 차동 신호의 역위상을 만들어내야만 한다. 본문에서 발룬의 양호도를 높이기 위해 고려해야할 요소들을 정리하고, 설계 요소변경에 따른 발룬의 저항, 인덕턴스, 그리고 캐패시턴스의 변화 경향성을 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 입력 발룬을 설계함으로써 이득 24 dB, 잡음 지수 2.51 dB의 저잡음, 고 이득 차동 증폭기 설계가 가능함을 증명하였다.

PIN 다이오드를 이용한 WLAN용 재구성 모노폴 안테나 (Dual-band reconfigurable monopole antenna using a PIN diode)

  • 문승민;윤중한;김기래
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.1633-1640
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    • 2016
  • 본 논문에서는 WLAN 대역에서 동작하는 오픈된 사각 모양의 마이크로스트립패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 단일 공진 또는 다중 공진 주파수를 가변하여 유효 대역폭을 가지고 있으며 WLAN대역(2.4 - 2.484, 5.15 - 5.35, 5.25-5.825 GHz)을 만족하는 마이크로 스트립 선로를 갖는 평면형 모노폴 구조로 설계된다. 안테나는 FR-4 기판에 제작되었고 두께는 0.8 mm이다. 안테나의 동작모드와 재구성 특성을 분석하기 위해 전류분포와 전자계 분포를 분석하기 위해 상용 툴을 사용하였다. 최적화된 수치를 얻기 위해 각 패치의 길이에 따른 시뮬레이션 반사손실을 비교하였다. 최적화된 수치를 사용하여 스위치가 off 되었을 때 WLAN 밴드 (2.380 - 2.710 GHz)을 얻었으며, 스위치가 on 되었을 때 2.4 GHz 밴드 (2.380 - 2.710 GHz)을 얻었다. 제작 및 측정결과로부터 제안된 안테나의 반사손실 특성, 측정된 이득과 방사패턴 특성 결과를 얻었다.

MWNT가 첨가된 유리/에폭시 평직 복합재료로 이루어진 다층형 전자파 흡수 구조체의 제작 및 설계 (Fabrication and Design of Multi-Layered Radar Absorbing Structures of MWNT-Filled Glass/Epoxy Plain-Weave Composites)

  • 이상의;강지호;김천곤
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.24-32
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    • 2005
  • 본 연구의 목표는 X-band에서 하중지지가 가능한 전자파 흡수 구조(RAS)를 제작하는 것이다. 본 연구에서는 하중을 지지할 수 있도록 비강성비강도가 우수한 유리섬유/에폭시 평직 복합재료에 손실을 일으킬 수 있는 MWNT를 첨가한 재료를 제작하였으며, 미세구조의 관찰과 유전율 측정을 통해 흡수 재료로의 적합성을 확인하였다. 유전자 알고리즘과 다층형 RAS의 전자파 반사/투과 이론을 적용하여 그 복합재료로 이루어진 RAS에 대한 최적설계를 수행하였다. RAS의 제작을 통해 복합재료의 층당 두께가 층수와 MWNT의 함량에 따라 변함을 확인하였다. 이를 고려한 제작 공정을 제안하고 적용하여 설계된 RAS를 제작하였고, 그것의 반사손실의 예측치와 실험치가 잘 일치함을 확인하였다.

샌드위치 구조를 갖는 전자기파 흡수체에 관한 연구 (A Study on Electromagnetic Wave Absorbing Sandwich Structures)

  • 박기연;이상의;김천곤;이인;한재흥
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.64-71
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    • 2004
  • 본 연구의 목표는 X-band 대역 주파수에서의 샌드위치 구조를 갖는 레이더 흡수 구조체 (RAS)를 설계하는 것이다. 면재로는 전도성의 카본블랙을 함유한 유리직물/에폭시 복합재료와 카본직물/에폭시 복합재료를 사용하였다. 심재로는 다중벽의 탄소나노튜브를 함유한 폴리우레탄 폼을 사용하였다. X-band에서의 유전율은 전송선법을 사용하여 측정하였다. 샌드위치 구조에서의 반사손실 특성은 다층을 갖는 구조에서의 투과 반사에 대한 이론을 사용하여 고찰하였다. 그 결과로부터 세 가지 종류의 모델을 선택하고 제작하여 자유공간 기법으로 반사손실을 측정하였다. 이들의 실험결과는 10 dB 흡수 영역의 대역폭은 계산된 결과와 거의 일치하는 경향을 보였다.

Fe94Si5Cr1을 이용한 Sheet 두께에 따른 전파흡수특성 연구 (Study of the Effects of Fe94Si5Cr1-Rubber Absorbers with Sheet-Thickness)

  • 김문석;민의홍;고재귀
    • 한국자기학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.62-66
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    • 2009
  • 연자성 금속재료인 $Fe_{94}Si_5Cr_1$을 30시간 볼밀 한 후 주사전자현미경을 사용하여 관찰한 결과 볼밀 가공한 FeSiCr의 입자들이 구형에서 편상으로 변함을 확인하였다. FeSiCr을 실리콘 고무와 혼합하여 핸드폰용 전파흡수체를 제조하고 network analyzer을 이용하여 두께에 따른 FeSiCr-고무 전파흡수체의 전파흡수특성 및 재료정수를 측정하였으며, 그들의 상관관계를 비교 조사하였다. 그 결과 sheet형 전파흡수체 두께에 따라서 정합주파수가 낮은 주파수 대역으로 shift 됨을 알 수 있고, 1.3 mm의 두께로 제조한 전파흡수체에서는 이동통신주파수 대역인 1.86 GHz에서 -8.3 dB의 반사손실을 보여주었다.

광대역 설비용 전원선 EMI 필터의 설계 (Design of Wideband Facility Power-line EMI filter)

  • 정세교;임정규;김무현;강병극
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.440-448
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    • 2009
  • 설비용 전원선 EMI 필터(Facility power-line EMI filter)는 컴퓨터 센터와 같이 전자기적인 노이즈에 민감한 장비를 가진 배전 설비로 유입되는 EMI를 차단하기 위해 사용된다. 따라서 전류용량이 크며 특정한 응용분야에서는 MIL-STD 220 기준으로 14kHz~10GHz의 광대역에서 최고 100dB 이상의 삽입 손실(Insertion loss)이 요구된다. 이러한 요구조건을 만족하기 위해서는 광대역의 주파수에서 커패시터, 인덕터 등의 특성 분석과 고차 LC 필터 (High order LC filter) 설계기술이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 광대역 설비용 전원선 EMI 필터의 설계에 대하여 기술하였다. 먼저, EMI 필터 설계를 위한 필터의 특징과 구조, 필터의 설계 과정, 필터 설계 방법 등에 대한 연구를 수행하였다. 그리고 필터 구성의 기본 소자인 커패시터와 인덕터의 특성에 대해 분석하였다. 최종적으로 광대역 설비용 전원선 EMI 필터를 설계 및 제작하여 실험을 수행하였으며, 실험 결과의 비교 분석을 통해 연구 결과를 검증하였다.

이중대역 무선 랜용 굴곡형 슬롯 루프 안테나 (Bent slot loop antenna for the dual band wireless LAN)

  • 이영순;임성균
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.27-34
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    • 2012
  • 본 논문에서는 무선 LAN 2중 대역용(2.4GHz~2.4835GHz, 5.15GHz~5.825GHz) CPW 급전 미엔더 슬롯 루프 안테나를 제안하였다. 요구된 대역의 2중 공진 주파수는 슬롯 루프와 슬롯 폭의 공진 길이의 변화로써 조절되며, 제안한 안테나의 소형화를 위해 슬롯 루프를 구부렸다. 특히, 용량성 결합 CPW 급전 방식은 정합 회로의 추가없이 급전부와 방사부 사이의 간격(offset)으로 전자기의 커플링 양을 조절함으로써 임피던스 정합을 가능하게 한다, 그 결과, 제안된 안테나는 각 대역에서는 10dB 이하의 반사손실과 80%이상의 높은 효율을 가진다. 제안된 안테나의 타당성을 보여주기 위해 시뮬레이션 및 측정 결과를 비교하여 제시하였다.

Effect of Ginseng on Calretinin Expression in Mouse Hippocampus Following Exposure to 835 MHz Radiofrequency

  • Aryal, Bijay;Maskey, Dhiraj;Kim, Myeung-Ju;Yang, Jae-Won;Kim, Hyung-Gun
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제35권2호
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    • pp.138-148
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    • 2011
  • Exponential rise in the use of mobile communication devices has generated health concerns due to radiofrequency (RF) exposure due to its close proximity to the head. Calcium binding proteins like calretinin regulate the levels of calcium ($Ca^{2+}$) which plays an important role in biological systems. Ginseng is known for maintaining equilibrium in the human body and may play a beneficial radioprotectant role against electromagnetic field (EMF) exposure. In the present study, we evaluated the radioprotective effects of red ginseng (RG) extract in a mouse model. Calretinin (CR) expression was measured using a free-floating immunohistochemical method in the hippocampus of mice after 835 MHz EMF exposure for 5 h/d for 5 d at specific absorption rate=1.6 W/kg for the different experimental groups. The control animals were treated with NaCl while the experimental animals received 10 mg/kg ginseng, or 30 mg/kg; EMF exposed mice were also treated with NaCl, 10 mg/kg ginseng (E10), or 30 mg/kg (E30). Decreases in CR immunoreactivity (IR) along with loss of CA1 and CA3 interneurons and infragranular cells were observed in the ENaCl group while such losses were not observed in the E10 and E30 groups. CR IR significantly increased in the RG-treated group compared to control and EMF-exposed groups treated with NaCl. The study demonstrates that RG extract can serve as a radioprotective agent that maintains $Ca^{2+}$ homeostasis and prevents neuronal loss in the brain hippocampal region caused by RF exposure.