• 한국음향학회지
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• 제10권2호
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• pp.36-43
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• 1991

수중에서 원기둥 형태의 기포집단에 의한 후방 산란특성을 이론 및 실험적으로 연구하였다. 이론적 해석을 위하여, 기포기둥을 외형과 공기 함유비 및 크기에 의해 특정지워지는 하나의 단일 산란체로 가정하였으며, 일반 산란 이론식을 이용하여 분석하였다. 기포기둥의 공기 함유비가 1% 이하로 작은 경우와 기포기둥을 구성하는 단일기포의 공명 진동수보다 높은 입사 주파수에 대한 기포기둥의 산란특성은 단일기포의 크기보다 공기 함유비에 크게 의존함을 확인하였다. 또한, 공기 함유비가 증가할수록 후방 산란음압은 증가하며, 최대 음압 주파수는 저주파수 영역으로 이동되는 현상이 이론 및 실험적으로 관찰되었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.221-233
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• 2017

The array equations are commonly used for analysis and conceptual design of active sonar projector arrays. Calculation of the radiation impedance matrix poses a major computational bottleneck for the solution of the array equations, which leads to a dramatic increase in computational load as the number of constituent transducers increases. Here, we propose an iteration-based solution method that does not require the calculation of the radiation impedance matrix, as a computationally efficient alternative to the status quo. The validity of the iteration-based analysis is judged against the full finite-element analysis that includes the entire array as well as the medium. The array equations for the 1/3-sector of a cylindrical array comprised of 48 Tonpilz transducers are augmented by the lumped element models, and are solved iteratively for the acoustic and electro-mechanical characteristics. The iteration-based analysis exhibits rapid convergence and accuracy comparable with the FE analysis. Simulations also reveal that the acoustic coupling between transducers has more pronounced effects on the electro-mechanical characteristics of individual transducers than the acoustic performance of the array.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권3호
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• pp.10-17
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• 2003

본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용한 박막 체적 공진기 대역통과 여파기 설계기법을 제안하였다. 기존의 BVD등가모델을 이용한 여파기 설계기법은 공진 모드에서의 공진기의 임피던스 특성을 몇 개의 집중 소자로 근사함으로써 생기는 오차를 포함하고 있다. 본 논문에서는 공진기의 전기적 임피던스 특성식 자체를 이용한 최적화 FBAR여파기 설계기법을 제안하였다. 유전자 알고리즘을 적용하여 설계기준을 만족하도록 공진기의 두께 및 면적을 최적화하였다. 첫 번째 유전자 알고리즘은 사다리형 여파기의 직렬/병렬 공진기의 직렬/병렬 공진 주파수가 통과대역의 중심주파수와 일치하도록 각 공진기의 압전 물질 두께를 최적화하였다. 두 번째 유전자 알고리즘은 설계하고자하는 대역통과 여파기 특성을 만족시키기 위한 각 공진기의 면적을 최적화하였다. 제안된 방법을 이용하여 설계된 US-PCS 수신 대역통과 여파기는 기존의 방법 및 BVD모델을 이용한 설계결과와 비교하여 우수한 응답특성을 나타내었다.

• 소음진동
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• 제9권2호
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• pp.285-294
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• 1999

Transient analysis for compressible fluid flow has been performed experimentally and analytically to study the dynamic characteristics of the end volume transmission lines following a sudden pressure change a its entrance. The numerical method was developed based on the method of characteristics. The sudden pressure at its entrance was generated by rupture of diaphragm in a shock tube. The sudden pressure was used to obtain the response, as input signal for the numerical analysis. The response to the sudden pressure at the end volume was measured using a pressure transducer. The experimental result shows good agreements with the numerical result. The effects of tube length, its diameter and end volume magnitude are evaluated on the responses of the pressure and on the damping factor. It is found that the viscous damping effects on the response through the transmission pipeline becomes larger with increasing pi;eline length and decreasing diameter of the pipe and the fluid-elastic stiffness decreases with increasing the terminal volume. The numerical approach presented in this paper can be very useful in designing the instrument and control system.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.103-109
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• 2004

본 논문에서는 박막공진기에 대한 새로운 모델링 기법을 제안하고, 등가회로를 이루고 있는 각 수동소자들 값에 대한 정확한 공식을 소개하였다. 제안된 새로운 모델은 박막공진기의 물리적 수직 구조 특성을 잘 표현하고 있는 Mason모델에 대해 유전체 손실을 표현할 수 있는 저항 성분을 추가한 뒤, 임피던스 특성을 기반으로 한 단순화 과정을 통해 유도되었다. 제안된 모델은 기존의 Modified Butterworth-Van Dyke(MBVD) 모델과 비슷한 형태로 표현되지만 최적화 변수가 3개에 불과하기 때문에 측정값에 대한 훨씬 정확하고 빠른 커브 피팅(curve fitting)을 수행 할 수 있으며, 공진주파수나 반공진주파수와 같은 설계자의 의도를 반영 할 수 있는 변수들로 구성되기 때문에 여파기나 전압제어 발진기 등을 설계하는데 있어서 편리하게 이용될 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제39권2호
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• pp.87-97
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• 2020

본 논문에서는 공기 중 광대역 초음파 방사용 압전 박막 기반 초소형 초음파 트랜스듀서(piezoelectric Micro-machined Ultrasonic Transducer, pMUT)의 설계 연구가 진행되었다. 하나의 트랜스듀서로 광대역을 달성하는 방법 중 하나는 다공진 시스템으로 설계하는 것이다. 새로운 pMUT은 박막 구조의 앞면과 뒷면에 적절한 음향 구조를 추가하여 다공진 시스템을 구현하도록 설계되었다. 박막 앞쪽은 도파관 구조로 모델링된 방사 파트로, 박막 뒷쪽은 음향 공동으로 모델링된 패키징 파트로 이루어져있다. 박막 파트, 방사 파트, 패키징 파트로 구성된 새로운 pMUT은 집중 변수 모델로 설계되었으며, 최종적으로 유한요소해석으로 검증되었다. 최종 설계된 pMUT은 102 kHz ~ 132 kHz (-3 dB)의 주파수 대역을 달성하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.362-370
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• 2010

본 논문에서는 저온 동시 소성 세라믹(Low Temperature Co-fired Ceramic: LTCC) 기술을 이용하여 Wi-Fi와 WiMAX에 적용할 수 있는 무선 전단부(RF front-end) 모듈을 구현하였다. 무선 전단부 모듈은 3개의 LTCC 대역 통과 여파기와 FBAR 여파기, embedded된 정합 회로, Wi-Fi와 WiMAX 모드 선택용 SPDT 스위치, 송 수신택용 SPDT 스위치 그리고 대역 선택용 SP4T 스위치로 구성되어 있다. 모드 선택용 SPDT 스위치의 DC block 패시터를 실장하기 위한 패드 패턴에서 LTCC의 적층 구조의 특성으로 인해 0.2~0.3 pF의 값을 가지는 기생 성분이 생기게 된다. 이러한 기생 성분은 설계된 회로의 매칭을 틀어지게 만들어 결과적으로 모듈의 전기적 성능을 저하시킨다. 따라서 기생 커패시터 성분에 상응하는 칩 인덕터를 DC block 커패시터 패드 패턴과 병렬로 달아서 기생 성분을 상쇄하여 모듈의 특성을 최적화하였다. 제작된 무선 전단부 모듈은 내부 접지(inner GND) 3개 층을 포함한 12층으로 설계되었으며, 크기는 $6.0mm{\times}6.0mm{\times}0.728mm$이다.