안테나에서의 소형화 기법은 안테나의 물리적인 모양을 변형하여 공진에 필요한 전기적인 길이를 주어진 공간에서 최대화하고 경우에 따라서 고차의 공진모드를 이용하는 방법이다. 가장 대표적인 설계방법으로는 헬리컬 안테나, 미앤더 안테나, 프랙탈 안테나 등이다. 본 논문에서 제안한 소형화 안테나는 프랙탈 개념의 koch curve 구조이다. 안테나는 ISM 대역의 2.45 GHz 주파수이며, 마이크로스트립 패치 안테나로 제작하였다. koch curve 마이크로스트립 패치 안테나는 유전율 4.7, 유전체 높이 1.6 mm, 손실 탄젠트 0.02의 FR4 epoxy 기판을 사용하였으며, 에칭공정으로 제작하였다. 제작된 안테나의 반사손실 결과는 2.45 GHz 대역에서 -23.17 dB, VSWR 결과는 1.1491, 임피던스 정합은 $46{\Omega}$이다.
In standard finite element algorithms, the local stability conditions are not accounted for in the formulation of the tangent stiffness matrix. As a result, the loss of the local stability is not adequately related to the onset of the global instability. The phenomenon typically arises with material-type localizations, such as shear bands and plastic hinges. This paper addresses the problem in the context of the planar, finite-strain, rate-independent, materially non-linear beam theory, although the proposed technology is in principle not limited to beam structures. A weak formulation of Reissner's finite-strain beam theory is first presented, where the pseudocurvature of the deformed axis is the only unknown function. We further derive the local stability conditions for the large deformation case, and suggest various possible combinations of the interpolation and numerical integration schemes that trigger the simultaneous loss of the local and global instabilities of a statically determined beam. For practical applications, we advice on a procedure that uses a special numerical integration rule, where interpolation nodes and integration points are equal in number, but not in locations, except for the point of the local instability, where the interpolation node and the integration point coalesce. Provided that the point of instability is an end-point of the beam-a condition often met in engineering practice-the procedure simplifies substantially; one of such algorithms uses the combination of the Lagrangian interpolation and Lobatto's integration. The present paper uses the Galerkin finite element discretization, but a conceptually similar technology could be extended to other discretization methods.
$\textrm{BaCo}_{x}\textrm{Ti}_{x}\textrm{Fe}_{12-2x}\textrm{O}_{19}$($1.0\leq\textrm{x}\leq5.0$)의 치환량 x에 따른 마이크로파 유전특성을 조사하기 위하여 5-10GHz 대역에서의 공명주파수 fo 및 무부하인자 Qu를 wave guide 방법으로 측정하였다. 측정결과, 치환양의 증가에 따라 유전율은 14.7(x=1)에서 23.4(x=5)까지 증가하였으며 계산결과 loss tangent는 모두 $\textrm{10}^{-3}$정도로 작았다. 이러한 제특성은 저비용으로 제조가능한 CoTi 치환형 Barium ferrite가 공진기 안테나 등 마이크로파 소자에 응용이 가능한 유망한 재료임을 보여주었다.
In this study, the effect of the content of $MgO-CaO-Al_2O_3-SiO_2$ (MCAS) glass additives on the properties of AlN ceramics is investigated. Dilatometric analysis and isothermal sintering for AlN compacts with MCAS contents varying between 5 and 20 wt% are carried out at temperatures ranging up to $1600^{\circ}C$. The results showed that the shrinkage of the AlN specimens increases with increasing MCAS content, and that full densification can be obtained irrespective of the MCAS content. Moreover, properties of the AlN-MCAS specimens such as microhardness, thermal conductivity, dielectric constant, and dielectric loss are analyzed. Microhardness and thermal conductivity decrease with increasing MCAS content. An acceptable candidate for AlN application is obtained: an AlN-MCAS composite with a thermal conductivity over $70W/m{\cdot}K$ and a dielectric loss tangent (tan ${\delta}$) below $0.6{\times}10^{-3}$, with up to 10 wt% MCAS content.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제22권12호
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pp.245-251
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2022
In this paper, a high gain, broadband planar vivaldi antenna (PVA) by utilizing a broadband stripline feed is developed for wireless communication for IoT systems. The suggested antenna is designed by attaching a tapered-slot construction to a typical vivaldi antenna, which improves the antenna's radiation properties. The PVA is constructed on a low-cost FR4 substrate. The dimensions of the patch are 1.886λ0×1.42λ0×0.026λ0, dielectric constant Ɛr=4.4, and loss tangent δ=0.02. The width of the feed line is reduced to improve the impedance bandwidth of the antenna. The computed reflection coefficient findings show that the suggested antenna has a 46.2% wider relative bandwidth calculated at a 10 dB return loss. At the resonance frequencies of 6.5 GHz, the studied results show an optimal gain of 5.82 dBi and 85% optimal radiation efficiency at the operable band. The optometric analysis of the proposed structure shows that the proposed antenna can achieve wide enough bandwidth at the desired frequency and hence make the designed antenna appropriate to work in satellite communication and medical internet of things (M-IoT) healthcare applications.
제안된 UWB 원형 패치 안테나는 FCC에서 규정한 3.1 ~ 10.6 GHz 대역에서 25% 이상의 상대적 대역폭을 갖도록 유도하였다. 안테나는 일반적인 마이크로스트립 라인과 선형적으로 임피던스가 변하는 마이크로스트립 라인의 두 가지 구조를 통해 광대역 특성을 유도하였다. 최종 제안된 안테나는 Ansys사의 HFSS를 화용하여 유전율 4.7, 손실 탄젠트 0.02, 두께 1.6 mm를 갖는 FR4_epoxy 기판에 설계되었다. 안테나 분석을 위하여 주파수 영역에서의 반사손실, VSWR, 방사패턴 및 이득을 시뮬레이션을 하였다. 분석한 결과 2.28 ~ 13.35 GHz 대역에서 -10 dB 반사손실 및 $VSWR{\leq}2$를 만족하여 약 11.89 GHz의 대역폭을 보였으며, 방사패턴은 전 대역에서 모두 무지향성의 특성을 보였다. 안테나의 이득은 2 ~ 8 GHz 대역에서 점차적으로 증가하여 8 GHz에서 7.92 dBi의 가장 큰 이득의 특성을 보였으며, 9 ~ 12 GHz 대역에서 점차적으로 이득이 감소하는 특성을 보였다.
The aim of this study was to investigate the effect of monomer and filler compositions on the rheological properties related to the handling characteristics of resin composites. Methods. Resin matrices that Bis-GMA as base monomer was blended with TEGDMA as diluent at various ratio were mixed with the Barium glass (0.7 um and 1.0 um), 0.04 um fumed silica and 0.5 um round silica. All used fillers were silane treated. In order to vary the viscosity of experimental composites, the type and content of incorporated fillers were changed, Using a rheometer, a steady shear test and a dynamic oscillatory shear test were used to evaluate the viscosity ($\eta$) of resin matrix, and the storage shear modulus (G'), the loss shear modulus (G"), the loss tangent ($tan{\delta}$) and the complex viscosity (${\eta}^*$) ofthe composites as a function of frequency ${\omega}{\;}={\;}0.1-100{\;}rad/s$. To investigate the effect of temperature on the viscosity of composites, a temperature sweep test was also undertaken. Results. Resin matrices were Newtonian fluid regardless of diluent concentration and all experimental composites exhibited pseudoplastic behavior with increasing shear rate. The viscosity of composites was exponentially increased with increasing filler volume%. In the same filler volume, the smaller the fillers were used, the higher the viscosities were. The effect of filler size on the viscosity was increased with increasing filler content. Increasing filler content reduced $tan{\delta}$ by increasing the G' further than the G". The viscosity of composites was decreased exponentially with increasing temperature.
현대의 산업이 발전함에 따라 전력에 대한 수요량이 증가하고 송전 용량이 커야할 필요성이 점차 요구되고 있다. 발전소에서는 고전력용 케이블(power cable) 시스템을 유일한 전송 수단으로 사용하여, 생산한 고전압의 전기를 전송한다. 이 논문에서 우리는 활선 상태에서의 6.6kV 전력 케이블에서 발생하고 있는 열화 특성을 연구하였다. 활선 상태에 있는 케이블을 2000일 동안 측정한 데이터를 추출하고 결과에 대하여 수차례의 필터링 과정을 거쳐 분석한 결과, 절연 저항은 시간에 따르는 선형 특성을 나타낸다는 결과를 얻어내었다. 더 나아가서, 6.6kV 전력 케이블이 나타내는 열화 과정이 진행하는 특성은 열열화(heat deterioration) 과정을 따르고 있음을 확인할 수가 있었다.
발전소의 전력 케이블 시스템에서 발생할 수 있는 사고를 예측하고 방지하는 기술이 필요하다. 사선 상태에 있는 케이블의 동작 특성을 진단하기 위하여 부분방전 및 $tan{\delta}$ 법이 사용되고 있으나, 케이블이 갖고 있는 문제점들을 사전에 발견하기란 쉬운 일이 아니다. 이 논문에서 우리가 연구한 케이블은 (주)서부 발전소에서 설치되어 운전 중인, 발전 운영에 핵심 역할을 하는 6.6kV 고전압 배전 선로이다. 케이블의 온도 및 전류를 측정하고, 이를 바탕으로 절연저항을 측정하기 위한 장치를 개발하였다. 이 장치를 발전소 현장에 시험 설치를 하였고, 동작 중인 케이블의 수명을 평가하기 위한 동작특성의 진단을 성공적으로 마무리 하였다. 진단 데이터를 분석 평가함으로써 단기적으로는 운전 중 6.6kV 케이블 시스템의 고장상태를 파악하는데 활용되며, 장기적으로는 발전소 부하에서의 6.6kV 케이블 시스템의 설치 및 운영에 있어서 원가를 절감하기 위한 노력에 기여하고자 한다.
Ali, Usman;Ullah, Sadiq;Khan, Jalal;Shafi, Muhammad;Kamal, Babar;Basir, Abdul;Flint, James A;Seager, Rob D.
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제12권1호
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pp.317-328
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2017
This paper presents design and specific absorption rate analysis of a 2.4 GHz wearable patch antenna on a conventional and electromagnetic bandgap (EBG) ground planes, under normal and bent conditions. Wearable materials are used in the design of the antenna and EBG surfaces. A woven fabric (Zelt) is used as a conductive material and a 3 mm thicker Wash Cotton is used as a substrate. The dielectric constant and tangent loss of the substrate are 1.51 and 0.02 respectively. The volume of the proposed antenna is $113{\times}96.4{\times}3mm^3$. The metamaterial surface is used as a high impedance surface which shields the body from the hazards of electromagnetic radiations to reduce the Specific Absorption Rate (SAR). For on-body analysis a three layer model (containing skin, fats and muscles) of human arm is used. Antenna employing the EBG ground plane gives safe value of SAR (i.e. 1.77W/kg<2W/kg), when worn on human arm. This value is obtained using the safe limit of 2 W/kg, averaged over 10g of tissue, specified by the International Commission of Non Ionization Radiation Protection (ICNIRP). The SAR is reduced by 83.82 % as compare to the conventional antenna (8.16 W/kg>2W/kg). The efficiency of the EBG based antenna is improved from 52 to 74 %, relative to the conventional counterpart. The proposed antenna can be used in wearable electronics and smart clothing.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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