• 제목/요약/키워드: loop Antenna

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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.

가변 임피던스 정합 회로를 갖는 루프 안테나를 이용한 13.56 MHz 무선 전력 전송 시스템 (13.56 MHz Wireless Power Transfer System Using Loop Antennas with Tunable Impedance Matching Circuit)

  • 원도현;김희승;장병준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.519-527
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    • 2010
  • 본 연구에서는 가변 임피던스 정합 회로를 갖는 루프 안테나를 이용한 13.56 MHz 무선 전력 전송 시스템을 제안하였다. 일반적으로 무선 전력 전송 시스템은 공진기간의 이격 거리가 변함에 따라 결합계수가 변하게 되며, 이는 반사 임피던스에 의한 임피던스 부정합을 발생시킨다. 본 연구에서 제안한 방식은 varactor 다이오드를 갖는 가변 임피던스 정합 회로를 사용함으로써 루프 안테나 간의 이격 거리 변화에 따른 임피던스 부정합을 보상할 수 있다. 따라서, 안테나간의 거리가 가까워 결합계수가 큰 경우에도 우모드와 기모드의 발생을 최소화하여 중심 주파수의 변화 없이 최적의 전송 효율을 얻을 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법의 유용성을 입증하기 위하여 13.56 MHz에서 동작하는 $30\;cm{\times}30\;cm$ 크기의 루프 안테나를 갖는 무선 전력 전송 시스템을 고정 임피던스 정합 회로와 가변 임피던스 정합 회로를 갖는 경우로 각각 설계하고, 거리에 따른 입력 임피던스, 입력 반사 계수 및 효율 변화를 측정하였다. 또한 가변 임피던스 정합 회로를 송신기와 수신기의 한 쪽에만 사용하는 경우와 양 쪽 모두에 사용하는 경우를 비교 측정하였다. 측정 결과, 고정 임피던스 정합 회로보다 가변 임피던스 정합 회로를 사용하는 것이 효율이 개선되며, 한 쪽에만 사용하는 경우보다 양 쪽 모두에 사용하는 것이 개선된 효율을 보임을 확인하였다.

EVD기법을 이용한 QO-STBC의 간섭 제거 (Interference Cancellation for QO-STBC with EVD)

  • 김동진
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권6호
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    • pp.46-52
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    • 2016
  • 3개 이상의 송신안테나를 사용하고, 개루프 상황 하에서 준직교 시공간 블록 코드(Quasi-Orthogonal STBC, QO-STBC)는 완전한 전송률 및 최대의 다중화 이득에 근접한 효과를 얻을 수 있는 코드로 기존에 제안되어 왔다. 그러나, 기존의 QO-STBC는 검출행렬의 간섭성분으로 인한 성능 열화 및 높은 복호 복잡도를 요구하는 단점이 있다. 이에 따라 최근에 이러한 QO-STBC에 특정 로테이션 행렬을 곱해주는 간단한 복호를 통해 복호 복잡도를 줄이면서 간섭 성분을 제거하는 방법이 제안되었고, 본 논문에서는 이를 좀 더 일반화하여 EVD(Eigenvalue Decompostion) 기법을 이용하여 간섭성분을 제거하는 방법을 제안한다.

전극 형태에 따른 기중 부분 방전의 양상 해석 (Analysis of Partial Discharges according to Electrode Types in Air)

  • 박정남;이강원;이청;박영국;이홍규;강성화;임기조
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1543-1545
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    • 2001
  • In general, corona discharges in air are accompanied with electromagnetic wave which has wide frequency range up to UHF and can be detected by rod or loop antennas. But the existence of background noises such as TV, radio or electronic disturbances makes it difficult to separate corona discharge signals from them in the outside fields. The results of experiment using wideband antenna (30kHz - 2GHz) show that corona discharges have dependences on electrode types and independences on background noises.

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Pseudo-Orthogonal Space-Time Block Codes for MIMO-OFDM Systems over Frequency-Selective Channels

  • 이흔철;박석환;이인규
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.340-347
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    • 2007
  • This paper proposes a new class of Space-Time Block Codes, which is manipulated from the existing transmit diversity schemes. We analyze the performance and the receiver complexity of the proposed scheme and confirm that the new diversity scheme can yield performance gain over other existing four-transmit antenna cases. By relaxing the diversity criterion on code designs, the proposed space-time code provides a full transmission rate for four-transmit antennas and makes it possible to approach the open-loop Shannon channel capacity. Outage capacity and simulation results are used to show that substantial improvements in performance while maintaining a simple linear processing receiver structure are obtained in frequency selective channels.

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신개념 뇌경보 시스템 개발 (Development of a New-Concept Lightning Warning System)

  • 최수연;박찬용;길경석;안창환;이영근
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.297-300
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    • 2008
  • This paper described a New-Concept lightning warning system (LWS) which can measure electric field intensity on the ground level by an electric field mill (EFM) and calculate the lighting location by radiated electro-magnetic waveform. The EFM measures electric field up to 20[kV/m] with the sensitivity of 0.15[V/kV/m] and frequency bandwidth of the loop antenna was ranges from 5.2[kHz] to 1.71[MHz]. The LWS provides data on the movements of thunderclouds and the possibility of lightning return stroke.

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넓은 대역폭이 소거된 소형 UWB 안테나 설계 (Design of the Wideband Notched Compact UWB Antenna)

  • 김철복;임정섭;이호상;장재삼;정영호;조동기;이문수
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권9호
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    • pp.54-62
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    • 2007
  • 본 논문에서는 최근 발표된 UWB 주파수 허용대역($3.1{\sim}4.8$ GHz, $7.1{\sim}10.2$ GHz)을 만족하기 위해 두 개의 부채꼴 루프 안테나를 대칭적으로 놓음으로써 넓은 주파수 대역을 소거할 수 있는 UWB 안테나를 설계한다. 설계된 안테나의 패치면에 inverted_L 모양의 슬릿을 삽입함으로써 소거하고자 하는 $4.8{\sim}7.1$ GHz의 넓은 주파수 대역을 소거할 수 있었다. 최적화하여 제작된 UWB 안테나는 3.1 GHz이상에서 -10dB 이하의 반사손실 값을 가지고, 1 ns 이하의 군지연과 선형적인 위상특성을 가졌다. 패치면에 inverted-L 모양의 슬릿을 삽입한 안테나는 $4.8{\sim}7.1GHz$의 대역 내에서 -10dB이상의 반사손실과 5 ns의 군지연, 비선형적인 위상 및 이득감소특성을 가졌다. 제작된 안테나의 방사패턴은 각각의 주파수에서 무지향성의 특성을 나타내었다.

초고속 정보통신망을 위한 이동수신 시스템에 관한 연구 (A Study on the Mobile Communication System for the Ultra High Speed Communication Network)

  • 김갑기;문명호;신동헌;이종악
    • 전기전자학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.1-14
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    • 1998
  • 본 논문에서는 초고속 정보통신망에 이용할 수 있는 이동수신 시스템 단말기의 RF 핵심부품인 안테나, 저잡음 증폭기, 혼합기, VCO와 베이스밴드 처리부에서의 변복조 시스템을 연구하였다. 고속 디지털 통신을 행하는 경우, 안테나의 대역폭과 멀티패스에 의해 생기는 선택성 페이딩이 커다란 문제가 될 수 있는 데 이를 해결하기 위한 방안으로 루프구조의 자계 안테나 특성을 갖는 광대역 소형 MSA(Microstrip Antenna)를 설계 제작하였다. 2단 저잡음 증폭기는 잡음 특성이 우수한 NE32584C를 사용하여 첫단에서 0.4dB 이하의 잡음지수를 갖도록 최적화 하였으며, 두 번째 단은 충분한 이득을 얻을 수 있도록 설계하였다. 그 결과 전체 잡음 지수는 중심 주파수에서 약 0.5dB, 이득은 39dB를 얻었다. 분포형 주파수 혼합기는 Dual-Gate GaAs MESFET를 사용하여 입력단에 하이브리드를 사용하지 않고 10dB 이상의 LO/RF 분리도를 얻었고, 회로의 크기를 최소화하였다. 또한, 선형적인 혼합 신호를 출력하여 베이스밴드에서의 신호왜곡을 감소 시켰으며, 주파수 혼합작용과 증폭작용이 동시에 이루어지므로 변환이득을 얻을 수 있고 분포형 증폭이론을 적용하여 광대역특성을 갖도록 설계하였다. VCO(voltage control oscillator)의 설계는 대신호 해석을 통한 발진기 이론을 도입하여 비교적 안정된 신호를 출력할 수 있도록 설계 제작하였다. 베이스밴드 처리부의 변복조 시스템은 선호의 대역폭을 넓히고 내잡음 간섭성 등에 우수한 방식으로 알려져 있는 DS/SS(Direct Sequence/spread Spectrum) 방식의 시스템 설계이론을 적용하였다. 본 연구에서는 BER 특성이 우수하고 고속 디지털 신호처리에 유리한 DQPSK 변/복조방식을 채택하였으며 PN 부호 발생기는 m-계열 부호를 출력하도록 하였다.

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무선 USN 멀티홉 중계 노드에서 루프백 신호의 제거 성능 (The cancellation performance of loop-back signal in wireless USN multihop relay node)

  • 임승각;강대수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.17-24
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    • 2009
  • 본 논문은 USN 무선 네트워크에서 16-QAM 수신 신호의 멀티 홉 중계를 수행하는 경우 적응 신호 처리 알고리즘을 적용한 루프백 간섭 신호의 제거 성능에 관한 것이다. 이를 위하여 USN 환경에서는 노드간의 중계 기능에 의해 원거리 스테이션과의 정보 교환이 필요하게 되는데, 중계 노드에서는 송신기와 수신기 안테나를 공동 이용하거나 매우 근접하여 위치하므로서 재송신 신호가 수신측으로 궤환되거나, 비선형 소자를 사용하므로서 발생되는 루프백 간섭 신호가 존재하게되므로 한정된 주파수와 전력 자원을 사용하는 USN 시스템의 성능을 크게 저하된다. 이를 개선하여 향상된 시스템 성능 및 멀티홉 성능을 얻기 위해 중계 노드의 수신부 전단에서 원하지 않는 루프백 간섭 신호를 제거하기위한 적응 신호 처리 알고리즘의 적용이 필요하게 된다. 적응 신호 처리를 위해서는 먼저 스펙트럼 효율이 우수한 16-QAM 신호를 대상으로 하여 수렴 특성이 우수하고 H/W 로 구현할 때 발생되는 유한장 문제점을 해결할 수 있는 QR-Array RLS 알고리즘을 사용하였으며, 루프백 간섭 신호의 제거 성능으로 수신 신호 성상도 및 learning curve에서 기존의 RLS 보다 우월함을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.

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자동 변환 임피던스 매칭 네트워크를 갖는 CMOS FM 수신기 프론트엔드 구현 (Implementation of a CMOS FM RX front-end with an automatic tunable input matching network)

  • 김연보;문현원
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.17-24
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    • 2014
  • 본 논문에서 2개의 다른 특성을 갖는 FM 안테나들을 사용할 수 있도록 자동 변환 매칭 네트워크를 갖는 CMOS FM 수신기 프론트엔드 구조를 제안하였고 이를 65nm CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 제안된 FM 수신기는 높은 주파수 선택 특성을 갖는 임베디드 안테나를 사용 시 FM 전체 주파수 밴드에서 일정한 수신감도를 유지하기 위해서 저 잡음 증폭기의 입력 매칭 회로의 공진 주파수를 채널 주파수에 따라 가변이 가능하도록 구현하였다. 구현된 FM 프론트엔드의 시뮬레이션 결과는 약 38dB 전압이득, 2.5dB 이하의 잡음 지수 특성, -15.5dBm의 IIP3 선형성 특성을 보이고 1.8V 전원에 3.5mA 전류를 소모한다.