본 논문에서는 실리콘 태양전지의 흡수효율 증가를 위해 도파모드 공진 특성을 이용한 격자 구조를 제안하였다. 도파모드 공진을 이용함으로써 두께를 ~200 nm 수준으로 줄이면서도 높은 흡수율을 기대할 수 있는 태양전지 설계가 가능함을 확인하였다. 제안된 구조는 은으로 된 반사경 위에 격자구조를 갖는 Poly-Si 유전체 층이 존재하는 1-D 구조로서 각 구조변수들 즉 격자의 주기, 유전체 두께, 격자 간격 및 깊이 등이 흡수 효율에 어떤 영향을 미치는지 알아보고, 변수들의 조절을 통해 최적의 구조를 찾고자 시도하였다. PSO알고리즘을 사용하여 제안된 구조의 적절성을 확인 하였으며, 이로부터 65.8%의 유효 흡수율을 얻을 수 있었다.
The dish type solar thermal concentrating system can collect the solar energy above $800^{\circ}C$. It has a concentration ratio of 800 and total reflector area of $49m^2$. To operate solar receivers at high temperature, the optimum aperture size is obtained from a comparison between maximizing absorbed energy and minimizing thermal losses. The system efficiency is defined as the absorbed energy by working fluid in receiver divided by the energy coming from the concentrator. We find that system efficiency is stable in case of flow rate of above 6lpm. The system efficiency are 64.9% and 65.7% in flow rate of 6lpm and 8lpm, respectively. The thermal performance showed that the maximum efficiency and the factor of thermal loss in flow rate of 8lpm are 68% and 0.0508.
We propose a switched beam-forming antenna that satisfies not only ultra-wideband characteristics but also beam-forming in the WLAN frequency band using an ultra-wideband antenna and passive parasitic elements applying a broadband optimal reactance load algorithm. We design a power and phase estimation function and an error correction function by re-analyzing and normalizing all the components of the parasitic array using control system engineering. The proposed antenna is compared with an antenna with a pin diode and reactance load value, respectively. The pin diode is located between the passive parasitic elements and ground plane. An antenna beam can be formed in eight directions according to the pin diode ON (reflector)/OFF (director) state. The antenna with a reactance load value achieves a better VSWR and gain than the antenna with a pin diode. We confirm that a beam is formed in eight directions owing to the RF switch operation, and the measured peak gain is 7 dBi at 2.45 GHz and 10 dBi at 5.8 GHz.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제14권4호
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pp.360-366
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2014
A single-feed composite cavity-backed four-arm curl antenna is presented for use in global positioning systems (GPS). Its primary radiating element is fed by a vacant-quarter printed ring, which helps the antenna directly match to a $50-{\Omega}$ coaxial line and produce a good circular polarization (CP). The cavity-backed reflector is employed to improve the CP radiation characteristics in terms of 3-dB axial ratio (AR) beamwidth and minimum AR value. The optimized design with an overall size of $90{\times}90{\times}25mm^3$ ($0.4725{\lambda}_o{\times}0.4725{\lambda}_o{\times}0.13{\lambda}_o$ at 1,575 MHz) results in a ${\mid}S_{11}{\mid}<-10dB$ bandwidth of 8.66% (1,514-1,651 MHz) and a 3-dB AR bandwidth of 2.23% (1,555-1,590 MHz). The antenna radiates a widebeam right-hand circular polarization and operates with a measured radiation efficiency greater than 90% within its impedance matching bandwidth.
에너지 보존 법칙과 스넬(Snell)의 법칙 및 경로 길이에 의한 동위상의 조건으로부터 수정곡면 캐서그레인 안테나 반사판의 단면을 설계하였다. 원형 개구면에서 균일 개구면 위상을 갖도록 개구면의 수직 및 수평 급전분포 함수에 따른 동위상 조건을 만족하는 3차원 반사판 곡면의 프로파일을 구하였다. 직경 55 ${\lambda}_0$의 크기를 갖는 Ku 밴드용 수정 곡면 캐서그레인 안테나 반사판을 물리광학에 의한 시뮬레이션 결과, 36.4 dB, 33.9 dB의 부엽 레벨을 AZ 및 EL 방향에 대해서 각각 얻을 수 있었으며, 이전 안테나와 비교하여 10 %의 지향성 개선효과가 있었다.
One of the most effective methods for utilizing solar energy is to combine thermal solar and optical energy simultaneously using a hybrid panel. Many systems using various kinds of photovoltaic panels have already been constructed. But utilizing solar energy by means of a hybrid panel with concentrator has not been to be attempted yet. Normally if sunlight is directed on the solar cell, and there is no increase in temperature, the absorption energy of each cell will increase per unit area. In a silicon solar cell. however, cell conversion efficiency decreases according to the increasing temperature. Therefore, to maintain cell conversion efficiency under normal condition, it is necessary to keep the cell at operating temperature. we design and make new hybrid panel with cooling system to prevent increasing of temperature on cell, collect effectively thermal energy. We compared performance of new hybrid panel with PV module and thermal panel. We also evaluated conversion efficiency, electric power and thermal capacity and confirmed cooling effect from thermal absorption efficiency.
Character and illuminance distribution of daylighting is very important for the architectural plan in museum. Those data show bases for exhibition space design with daylighting and play a decisive role in visual perception of articles and space aesthetic. The goal of this paper was therefore to analyze the illuminance distribution in fine art museum with 3 typical girdle skylight types which are devided according to the art of protection from glare. This Experiment proved that they had a striking contrast with regard to the ratio of daylight illumination and illuminance distribution in spite of the same purpose of those development. The girdle skylight with a translucent glass showed the strongest value of the ratio of daylight illumination, but inequable illuminance distribution in space, excepting the area of the wall. However, the latticed reflector of light refracted daylight in the direction of wall and made illuminance distribution very equable in whole space. The ratio of daylight illumination at the girdle skylight which was located at the verge of the ceiling, was highest at the upper part of the wall and was reduced gradually from there, by way of the middle and under part of the wall, to the center of space.
지향성 에너지 무기는 순간적으로 집중된 에너지를 특정한 방향으로 방사하여 적 전자장비를 교란하거나 과부하를 초래하는 무기체계이다. 이러한 지향성 에너지 무기체계의 성능을 결정하고, 설계를 수행함에 있어 표적에 대한 효과 분석은 중요한 고려 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 대표적인 지향성 에너지 무기체계인 공중방어체계에 대한 효과도를 분석하였다. 이를 위하여 고출력 원형편파 피드혼을 적용한 반사판 안테나를 설계하고, 거리 별 유효면적에 인가되는 출력밀도를 시뮬레이션 툴과 프리스 공식을 활용하여 분석하였다. 이를 통하여 안테나 시스템 설계에 대한 유효성을 검증하고, 표적에 대한 지향성 에너지 무기의 효과를 확인하였다.
본 논문에서는 개구 급전 마이크로스트립 야기 배열에 의한 빔 틸팅 안테나를 제안하고, Ansoft사의 Ensemble 5.1을 이용하여 설계 변수들의 값을 추출하고 제작된 안테나의 성능을 측정 분석하였다. 제안된 안테나는 북반구 대부분 지역에서 고정위성 지향을 위해 3dB 빔 폭은 45$^{\circ}C$ 를 중심으로 +/- 2$0^{\circ}C$ 정도의 빔 커버리지를 가지며, 2.51GHz ~ 2.59GHz의 동작 대역을 가진다. 안테나의 구조는 반사기, 구동기, 유도기의 3개 구형 패치로 구성된다. 2.56GHz에서 제작된 안테나의 최대 이득은 앙각 42$^{\circ}C$ 에서 6.2dB, 그리고 Front-to-Back 비는 약 13dB 이상을 얻었다.
A noble infrared $\lambda/4$ absorbing structure using metal reflector was studied for uncooled infrared sensors. This paper described the design and the fabrication of IR uncooled detectors which were composed of 21 by 21 elements using the surface micromachining technology. The characteristics of the array were investigated in the spectral region of 4.26 ${\mu}m$. The fabricated detectors exhibited the thermal mass of $9.75\times10^{-9}$ J/K, the thermal conductance of $1.31\times10^{-6}$ W/K, the thermal time constant of 7.4 ms, the responsivity of $1.07\times10^5$ V/W and the detectivity of $1.04\times10^9$$cmHz^{1/2}/W$, at the chopper frequency of 10 Hz and the bias current of 9.22${\mu}A$. Finally the absorptance efficiency of $\lambda/4$ absorbing structure was about 23.2 % higher than that of absence absorbing structure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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