• Smart Structures and Systems
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• 제29권3호
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• pp.457-473
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• 2022

A high-frequency vibration control method is proposed in this paper for Pumped Storage Power Plants (PSPPs) using Eddy Current Tuned Mass Damper (EC-TMD), based on which a new type of EC-TMD device is designed. The eddy current damper parameters are optimized by numerical simulation. On this basis, physical simulation model tests are conducted to compare and study the effect of structural performance with and without damping, different control strategies, and different arrangement positions of TMD. The test results show that EC-TMD can effectively reduce the control effect under high-frequency vibration of the plant structure, and after the additional damping device forms EC-TMD, the energy dissipation is further realized due to the intervention of eddy current damping, and the control effect is subsequently improved. The Multi-Tuned Mass Damper (MTMD) control strategy broadens the tuning band to improve the robustness of the system, and the vibration advantage is more obvious. Also, some suggestions are made for the placement of the dampers to promote their application.

• Smart Structures and Systems
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• 제32권6호
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• pp.383-391
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• 2023

Energy harvesting in trams may become a prevalent source of passive energy generation due to the high density of vibrational energy, and this may help power structural health monitoring systems for the trams. This paper presents a broadband vibrational energy harvesting device design that utilizes a varied frequency from a tram vehicle using a 2 DOF vibrational system combined with electromagnetic energy conversion. This paper will demonstrate stepwise optimization processes to determine mechanical parameters for frequency tuning to adjust to the trams' operational conditions, and electromagnetic parameters for the whole system design to maximize power output. The initial optimization will determine 5 important design parameters in a 2 DOF vibrational system, namely the masses (m₁, m₂ (and spring constants (k₁, k₂, k₃). The second step will use these parameters as initial guesses for the second optimization which will maintain the ratios of these parameters and present electrical parameters to maximize the power output from this system. The obtained values indicated a successful demonstration of design optimization as the average power generated increased from 1.475 mW to 17.44 mW (around 12 times).

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1104-1112
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• 2013

본 논문에서는 감지기에서 특정 거리만큼 떨어진 곳에 버블 형태의 감지 영역을 형성하는 새로운 버블형 동작 감지기를 위해 나노초의 발진 기동 시간과 8.35 GHz의 중심주파수를 가지는 광대역 콜피츠 전압제어발진기를 설계 및 제작하였다. 전압제어발진기는 HEMT 소자 및 콜피츠 궤환 구조를 이용한 부성 저항부와 바랙터 다이오드 및 단락된 마이크로스트립 분기 선로를 이용한 공진부로 구성되었다. 패키지된 트랜지스터의 기생 인덕턴스로 인해 8.1 GHz에서 용량성 값에서 유도성 값으로 변하는 부성 저항부의 리액턴스 변화는 마이크로스트립 분기 선로와 직렬 캐패시터를 이용하여 보상하였다. 부성 저항 값을 결정하는 궤환 캐패시터들의 값을 조정함으로써 부성 저항 값 변화에 따른 발진 기동 시간 개선 여부와 부성 저항부의 입력 리액턴스 기울기 변화에 따른 대역폭 개선 여부도 조사되었다. 제작된 전압제어발진기는 2.3 GHz(28 %)의 튜닝 대역폭과 4.1~7.5 dBm의 출력 전력, 그리고 2 nsec 이하의 발진 기동 시간을 가지는 것으로 측정되었다.

• 한국재료학회지
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• 제5권6호
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• pp.650-656
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• 1995

이동통신용 고주파 표면탄성파(SAW) 필터를 36$^{\circ}$Y-X LiTaO$_3$압전기판과 IIDT 전극구조를 이용하여 제작하였다. 제작한 SAW 필터의 중심주파수는 주파수 응답 특성 측정 결과 설계한 중심주파수보다 낮아짐이 관찰되었다. 이러한 단점을 보완하고 미세한 주파수의 조절을 가능하게 하기 위해 SiN$_{x}$ 유전박막을 보호막으로 증착하여 이에 따른 주파수 특성 변화를 관찰하였다. SAW파장에 대한 SiN$_{x}$ 유전 박막의 두께비를 증가시킬수록 SAW 진행 속도가 증가하여, 제조한 필터의 중심주파수를 높게 이동시킬 수 있었다. 그러나 유전박막의 두께가 증가할수록 필터의 삽입손실이 증가하는 문제점이 존재하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권8호
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• pp.717-724
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• 2016

본 논문은 60 GHz 슬라이딩-IF 구조 RF 송수신기를 위한 40 GHz CMOS PLL 주파수 합성기 설계를 다룬다. 광대역에서 안정적인 주입동기식 주파수 합성기 동작을 위하여 인덕티브 피킹 기법을 이용한 주파수 분주기가 설계되었다. 광대역 주파수 분주기는 PLL이 전압 제어 발진기의 전체 주파수 범위에서 안정적으로 동기되는 것을 보장한다. 또한, 전압 제어 발진기와 주입동기식 주파수 분주기 사이의 원치 않는 간섭을 없애기 위하여 주입동기식 버퍼를 설계하여 적용하였다. 설계된 PLL 주파수 합성기는 65 nm CMOS 공정을 이용하여 설계되었으며, 37.9~45.3 GHz 출력 주파수 범위를 갖는다. 1.2 V 전원 전압에서 버퍼 포함 74 mA의 전류를 소모한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.231-237
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• 2016

본 논문에서는 스위치드 본드와이어 인덕터 뱅크를 사용하여, 넓은 주파수 튜닝범위를 갖는 다중대역 저잡음 CMOS 전압제어발진기가 제안되었다. 본드와이어 인덕터와 CMOS 스위치의 결합으로 주파수 튜닝범위는 증가하고, 위상잡음은 개선되었다. 제안된 다중대역 CMOS 전압제어발진기는 2.3GHz부터 6.3GHz까지의 주파수에 대해 동작하며, 위상잡음은 1MHz 오프셋 주파수에 대해, 각각 -136dBc/Hz와 -122dBc/Hz를 나타내었다. 스위치드 본드와이어 인덕터 뱅크는 각 주파수 대역에서 높은 Quality factor(Q)를 나타내어, 위상잡음과 전력소모량 사이의 trade-off를 더욱 원활하게 해 준다. 제안된 전압제어발진기는 TSMC 0.18um CMOS공정을 사용하여 설계되었고, 7.2mW의 전력을 사용하며, 6GHz 발진주파수에 대해 1MHz 오프셋 주파수에서 -189.3dBC/Hz의 성능지수(FOM)를 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.900-904
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• 2010

본 논문에서는 주파수 가변이 가능한 영차 공진 안테나를 구현하였다. 제안된 안테나의 영차 공진 특성은 composite right/left-handed(CRLH) 전송 선로를 이용하여 구현하였고, 안테나의 소형화를 극대화하기 위해 버섯 구조의 접지 평면에 사각 슬롯을 설계하였다. 또한, 주파수 가변을 위해 슬롯이 있는 접지 평면에 가변 소자를 삽입하였다. 슬롯이 있는 접지 평면에 위치한 가변 소자의 on/off 상태에 따라, CRLH 전송 선로의 병렬 인덕턴스 값을 변화시킴으로 인해 안테나의 공진 주파수가 바뀌게 된다. 실험 결과, 제안된 안테나의 공진 주파수는 4.92 GHz에서 2.96 GHz로 변했다. 한편, 제안된 안테나의 크기는 일반적인 반파장 패치 안테나보다 최대 94.24 % 크기를 감소시킬 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.453-458
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• 2010

본 논문에서는 18 GHz 대역에서 동작하는 링 발진기를 이용한 4분주 주입 동기 주파수 분주기(Injection-Locked Frequency Divider: ILFD)를 $0.13-{\mu}m$ Si RFCMOS 공정을 이용하여 설계, 제작한 결과를 보인다. 1.5 V의 공급 전압에 대하여 33.4 mW의 전력을 소비하며, 입력 신호가 없을 때 약 -30 dBm의 전력으로 4.98~5.22 GHz에서 자유발진하였다. 0 dBm의 입력 전력에 대하여 3.5 GHz(17.75~21.25 GHz)의 동기 범위를 가지며, 동작 범위는 바랙터 조절에 의해 5.25 GHz(16.0~21.25 GHz)까지 증가하였다. 제작된 칩의 크기는 DC와 RF 패드를 포함하여 $0.76\;mm{\times}0.57\;mm$이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.636-644
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• 2009

본 논문에서는 구형공진기와 SIOS를 사용하여 삽입손실이 작고, 차단특성이 아주 좁고, 광대역 특성을 갖는 마이크로스트립 대역통과필터를 연구하였다. 계단 입피던스 스터브는 일반$0.25{\lambda}$ 스터브 보다 약 30%의 길이를 줄일 수 있고, 또한 스터브의 임피던스의 크기를 변경할 수 있는 장점이 있음으로 필터의 특성 개선에 적용할 수 있다. 본 논문의 객관성을 입증하기 위해서 이중모드 구형공진기를 사용한 최적화된 광대역 대역통과 필터를 구현하였다. 전송선로 모델을 사용하여 계산한 주파수 특성 결과는 실험 값과 아주 잘 일치하였다. 구현된 필터의 주파수 특성은 $L_4$ = 1.94mm인 경우에 필터의 3dB 대역폭은 52.5%(3.267GHz)이고, 삽입 손실은 0.33dB, 30dB 차단특성은 저주파수 대역에서 221MHz, 고주파수대역에서 0.181MHz이다. 최대 차단특성은 저주파 대역에서 -54dB, 고주파 대역에서 -60dB이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.311-320
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• 2008

본 논문에서는 종래의 접지된 능동 인덕터 구조와 궤환 가변 LC-공진기를 이용한 새로운 가변 능동 인덕터를 제안하였다. 접지된 능동 인덕터는 자이레이터-C 구조로 구현되며, 가변 LC-공진기는 낮은 Q 지수를 갖는 나선 인덕터와 바렉터로 이루어진다. 가변 LC-공진기는 트랜지스터의 기생 커패시턴스에 의한 Q 지수의 감소를 보상하며, LC-공진기의 공진 주파수 조절에 의해 높은 Q 지수를 갖는 주파수 대역을 가변할 수 있다. 매그나칩 $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 제작된 가변 능동 인덕터는 $4.66{\sim}5.45GHz$ 대역에서 바랙터 제어 전압 조정에 의해 높은 Q 지수를 갖는 주파수를 조정할 수 있으며, 동자 대역에서 50 이상의 Q 지수를 제공한다. 또한, 바렉터 제어전압 조정으로 5.1 GHz에서 $4.12{\sim}5.97nH$의 가변 인덕턴스 값을 얻을 수 있었다.