• 제목/요약/키워드: matching circuit

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Influence of Parasitic Parameters on Switching Characteristics and Layout Design Considerations of SiC MOSFETs

  • Qin, Haihong;Ma, Ceyu;Zhu, Ziyue;Yan, Yangguang
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권4호
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    • pp.1255-1267
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    • 2018
  • Parasitic parameters have a larger influence on Silicon Carbide (SiC) devices with an increase of the switching frequency. This limits full utilization of the performance advantages of the low switching losses in high frequency applications. By combining a theoretical analysis with a experimental parametric study, a mathematic model considering the parasitic inductance and parasitic capacitance is developed for the basic switching circuit of a SiC MOSFET. The main factors affecting the switching characteristics are explored. Moreover, a fast-switching double pulse test platform is built to measure the individual influences of each parasitic parameters on the switching characteristics. In addition, guidelines are revealed through experimental results. Due to the limits of the practical layout in the high-speed switching circuits of SiC devices, the matching relations are developed and an optimized layout design method for the parasitic inductance is proposed under a constant length of the switching loop. The design criteria are concluded based on the impact of the parasitic parameters. This provides guidelines for layout design considerations of SiC-based high-speed switching circuits.

메타물질 구조를 이용한 전기적 소형 안테나의 설계 (Design of an Electrically Small Antenna Using Metamaterial Structure)

  • 이홍민
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.24-30
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    • 2010
  • 본 논문에서는 전기적 소형 모노폴 형태의 안테나가 제시되었다. 크기가 매우 짧은 (${\iota}{\approx}{\lambda}_g/15$ ) 모노폴은 용량성 소자로 동작하며, 접지면 위에 놓여진 개방형 슬롯구조는 유도성 소자로 동작하므로, 이 들 두 소자를 결합시킨 구조는 LC 공진기를 형성하게 된다. 안테나에 대한 등가회로 모델 은 안테나의 해석 및 설계의 정확성을 파악하기 위하여 사용되었다. 제안된 안테나는 매우 작은 전기적인 크기를 갖고 있으나 양호한 성능을 나타내고 있다. 측정된 안테나의 최대 이득과 효율은 주파수 2.1 GHz에서 각각 3.6 dBi 및 77.8 %를 나타내었다.

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Smart GPS 모듈용 슬롯과 결합된 패치안테나 설계 (Design of patch antenna combined with slots for smart GPS module)

  • 장민규;이영순;조동균
    • 한국항행학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.177-182
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    • 2013
  • 본 논문에서는 L1주파수대역(1.575GHz)을 사용하는 보안등제어기 내장형 무선 모듈에 적용 가능한 PCB(Printed Circuit Board) 인쇄형 GPS안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 삽입형 급전(insertion feeding)을 가지는 마이크로스트립 패치안테나를 기본구조로 하였다. 특히 임피던스 매칭을 위해 윗면에 좌/우 2개의 비대칭형 슬롯을 삽입하였으며, 아랫면에는 대역폭 증가와 주파수설정을 위하여 한 쪽 끝이 개방된 슬롯과 단락점(shorting point)을 적용하였다. 측정 결과 설계 목표로 한 GPS주파수 L1대역에서 90%의 방사효율과 4.8dBi 이상의 이득을 얻을 수 있었다.

Pareto 유전자 알고리즘을 이용한 초소형 유도결합 안테나 설계 (Design of Small Antennas with Inductively Coupled Feed Using a Pareto Genetic Algorithm)

  • 조치현;추호성;박익모;김영길
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.40-48
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    • 2005
  • 본 논문에서는 NEC 코드와 Pareto 유전자 알고리즘 최적화 기법을 이용하여 초소형 유도결합 안테나를 설계하였다. 최적화된 유도결합 안테나 중 몇 가지 표본을 제작하고 성능을 측정하였다. 일반적으로 안테나의 크기가 작아질수록 입력 저항, 대역폭 및 효율이 감소하는데 비하여 제안된 방법으로 설계된 유도결합 안테나는 다른 부가적인 정합회로 없이 우수한 성능을 보인다. 간단한 회로 모델을 도입하여 제안된 유도결합 안테나의 동작원리를 설명하였고, Duroid 기판 위에 평면 구조로 제작하여 RFID 태그 안테나로써 성능을 입증하였다.

System matrix를 사용한 고장진단 전문가 시스템 (A Fault Diagnosis Using System Matrix In Expert System)

  • 심국진;김건중;함완균;추진부;오성헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1989년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.233-236
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    • 1989
  • This paper deals with the expert system using network configuration and input information composed of protective relays and tripped circuit breakers. This system has knowlegebase independent on network dimension because network representation consists of the type of the matrix. Therefore, the knowlege of network representation is simplified, the space of knowlege is reduced, the addition of facts to the knowlege is easy and the expansion of facts is possible. In this paper, the network representation is defined to system matrix. This expert system based on the system matrix diagnoses normal, abnormal operations of protective devices as well as possible fault sections. The brach and bound search technique is used: breadth first technique mixed with depth first technique of primitive PROLOG search technique. This system will be used for real time operations. This expert system obtaines the solution using the pattern matching in working memory without no listing approach for rule control. This paper is written in PROLOG, the A.I. language.

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밀리미터파 대역에서의 마이크로스크립-슬롯라인을 이용한 전력분배기의 해석 및 설계 (Analysis and Design of Power Divider Using the Microstrip-Slotline Transition in Millimeter-Wave Band)

  • 정철용;정진호;김준연;천창율;권영우
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제48권6호
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    • pp.489-493
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    • 1999
  • In this paper, an analysis of microstrip-slotline transition is performed using a 3D vector Finite Element Method(FEM). Artificial anistropic absorber technique is employed to implement an matching boundary condition in FEM. On the base of the analysis, power divider/combiner is designed. The structure of the power combiner already developed are Branch-line coupler, Rat-race coupler, Wilkinson coupler, Lange coupler, etc. Which are all planar, If the frequency goes up, the coupling efficiency of these planar couplers is decreased on account of skin loss. Especially, in millimeter-wave band, the efficiency of more than two ways combiner is radically reduced, so that application in power amplifier circuit is almost impossible, Microstrip-slotline transition structure is a power combining technique integrated into wave-guide, so that the loss is small and the efficiency is high. Theoretically, we can mount several transistors into the power-combiner. This makes it possible to develop a high power amplifier. The numerically calculated performances of the device that is, we believe, the best are compared to the experimental results in Ka-Band(26.5GHz-40GHz).

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EER 및 메타구조를 이용한 전력증폭기의 선형성 및 효율 개선 (Research of PAE and linearity of Power amplifier Using EER and Metamaterial)

  • 정두원;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권2호
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    • pp.80-85
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    • 2010
  • 본 논문에서는 EER(Envelope Elimination and Restoration)구조를 응용하여 전력 증폭기의 효율을 극대화 하였으며, EER 구조의 취약점인 선형성을 메타구조를 이용하여 개선하였다. 고효율을 얻기 위해 class-F급 전력 증폭기를 설계하였으며 포락선 검파기를 이용하여 전력 증폭기의 구동 전력을 조절하였다. 또한, 정합 회로의 비정합에 의한 고조파 성분들을 대역통과 필터의 특성을 갖는 CRLH 메타구조를 이용하여 제거함으로써 높은 선형성을 얻었다. 본 논문에서 제안한 EER 구조를 응용한 전력 증폭기 구조는 일반 전력 증폭기에 비해 PAE(Power Added Efficiency)가 5.93 % 개선되었고, 3차 IMD가 12.83 dB 이상 개선되었다.

A High Gain V-band CPW Low Noise Amplifier

  • Kang, Tae-Sin;Sul, Woo-Suk;Park, Hyun-Chang;Park, Hyung-Moo;Rhee, Jin-Koo
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.1137-1140
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    • 2002
  • A V-band low-noise amplifiers (LNA) based on the Millimeter-wave monolithic integrated circuit (MIMIC) technology were fabricated using high performance 0.1 $\mu\textrm{m}$ $\Gamma$-shaped pseudomorphic high electron mobility transistors (PHEMT's), coplanar waveguide (CPW) structures and the integrated process for passive and active devices. The low-noise designs resulted in a two-stage MIMIC LNA with a high S$\sub$21/ gain of 14.9 dB and a good matching at 60 ㎓. 20 dBm of IP3 and 3.9 dB of minimum noise figure were also obtained from the LNA. The 2-stage LNA was designed in a chip size of 2.3 ${\times}$1.4 mm$^2$by using 70 $\mu\textrm{m}$ ${\times}$2 PHEMT’s. These results demonstrate that a good low-noise performance and simultaneously with a high gain performance is achievable with GaAs PHEMT's in the 60 ㎓ band.

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비가역성 쌍토로이드 페라이트 변위기 설계 (Design of Nonreciprocal Twin-toroidal Ferrite Phase Shifter)

  • 이기오;김영범;박동철;신용수;김윤명
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.43-52
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    • 1996
  • 비가역성 쌍토로이드 페라이트 변위기를 설계, 제작하고 그 특성 실험올 하였다. 변위기의 최적 칫수를 구하기 위해 ABCD 행렬 방법을 사용하였으며, 빈 도파관 부분과 페라이트가 삽입된 부분과의 임피던스 정합을 위해 $\lambda$/4 2단 변환기를 이용하였다. 변위기를 구동시키기 위한 구동회로를 제작하 였으며, 중심주파수 9.3GHz, 동작대역폭 400MHz 에서 측정한 변위기의 삽입손실과 VSWR은 각각 1.2clB, 1.16미만으로써 만족할만한 결과를 얻었다. 또한, 페라이트의 특성이 온도변화에 종속적이기 때문에 온도보상기법을 통해 온도에 따른 변위차 변화량을 보상하였으며, 온도보상결과 $-10^{\circ}C~+60^{\circ}C$사이에 $\pm4^{\circ}$ 이내의 위상오차를 얻을 수 있었다.

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GaN HEMT를 이용한 광대역 고효율 Class-J 모드 전력증폭기 설계 (Design of High Efficiency Class-J mode Power Amplifier using GaN HEMT with Broad-band Characteristic)

  • 김재덕;김형종;신석우;김상훈;김보기;최진주;김선주
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.71-78
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    • 2011
  • 본 논문은 GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 Class-J 모드를 적용한 고효율, 광대역 특성을 갖는 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 Class-J 모드 전력증폭기의 정합회로는 2차 고조파 임피던스가 리액턴스 성분만 갖도록 하였으며, 1.4 ~ 2.6 GHz 주파수대역내에서 연속파 (CW) 신호를 사용하여 $40{\pm}1$ dBm의 출력 전력과 50 % 이상의 전력부가효율 (Power-Added Efficiency, PAE) 및 60 % 이상의 드레인 효율 (Drain Efficiency, DE)이 측정되었다.