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유전체실린더로 둘러 싸인 완전 도체스트립에 의한 TM파의 산란
김남태,이상설,Kim, Nam-Tae,Lee, Sang-Seol 대한전자공학회 1990 전자공학회논문지 Vol. No.
상이한 유전율의 유전체실린더로 완전 도체스트립이 둘러 싸여 있을 때 도체스트립에 의한 산란현상을 해석하였다. 보조전자계를 도입하여 가역정리를 적용함으로서 미지전계에 대한 적분방정식이 유도되며 이는 적절한 경계조건에 의하여 등가행렬방정식으로 변형된다. 이 행렬방정식으로 부터 미지계수의 역행렬을 구함으로서 산란전자계가 결정된다. 본 논문에서 얻어진 결과는 특수한 경우로서 실린더의 유전율을 같게 했을때 기존의 연구결과와 잘일치한다. A rigorous analysis of the scattering problem by the perfectly conducting strip loaded with a dielectric cylinder of different permittivity is presented. By introducing auxiliary electromagnetic fields and applying the reciprocity theorem, integral equations for the unknown electric field are derived. These integral equations are transformed into an equivalent matrix equation of infinite order with proper boundary conditions. By calculating inverse matrix of unknown coefficients from this equation, scattered electric fields are determined. In particular case of the dielectric with the same permittivity, the results of this paper correspond to well-known results.
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김남태(Kim Nam-Tae),이민수(Lee, Min-Soo) 한국산학기술학회 2006 한국산학기술학회논문지 Vol.7 No.4
본 논문에서는 전력 증폭기 설계에 유용한 분포정수 임피던스 정합회로의 합성법을 제시하고, 이에 의하여 RF 전력 증폭기를 설계하였다. 분포정수 정합회로의 전달함수는 Chebyshev 근사에 의하여 유도되며, 주어진 구조의 회로 소자 값은 최소 삽입손실과 리플의 함수로 주어진다. 이의 응용 예로써 전력 트랜지스터를 로드 풀(load-pull) 데이터로 모델링한 다음, 정합회로 합성을 이용하여 800-900㎒의 대역에서 17㏈의 이득 및 20W의 출력 전력에서 -43㏈c 이하의 1M3을 갖는 전력 증폭기를 설계하였다. 제작된 증폭기는 주어진 대역에서 설계치에 근접하는 특성을 나타내어 전달함수에 의한 분포정수 정합회로의 합성이 R 전력 증폭기의 설계에 유용하게 사용될 수 있음을 입증하였다. In this paper, the distributed network synthesis, which is useful to the design of wireless power amplifiers, is proposed, and a RF power amplifier is designed using the technique. The transfer function of distributed matching circuits is derived by Chebyshey approximation, and network element values for a specified topology are given as a function of minimum insertion losses and ripples. As an example, after a power transistor is modeled by load-pull data, the synthesis for distributed matching networks is applied to a power amplifier design, which has the electrical performance of 17㏈ gain and less 1M3 than -43㏈c at the 20W output power between 800 to 900㎒ frequency range. Experimental results from a fabricated amplifier are shown to approach the design performance in the operating frequency range. The design of impedance matching networks by the transfer function synthesis is a useful method for the design of RF power amplifiers.
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김남태(Nam Tae Kim) 대한전자공학회 2012 전자공학회논문지 Vol.49 No.9
본 논문에서는 액체의 전기 전도도를 저잡음으로 검출하기 위하여 동기복조를 이용하는 전도도 검출기를 설계한다. 이를 위하여 검출기는 반송파 발생기, 전도도 검출 셀, 전류-전압 변환기 및 동기 복조기로 구성하며, 복조기의 대역폭을 조정하여 검출기의 신호 대 잡음비(SNR)를 개선함으로써, 액체의 극미한 전도도도 용이하게 측정할 수 있도록 한다. 이의 응용 예로써, 반도체 공정의 공기감시용 전도도 검출기를 동기복조를 이용하여 설계하며, 실험을 통하여 설계의 타당성을 확인한다. 실험 결과, 검출기는 설계 성능에 부합하는 특성을 나타내므로, 동기복조를 이용한 전도도 검출기는 액체의 극미한 전도도 측정에 유용하게 사용될 수 있음을 입증하였다. In this paper, design of a conductivity detector using a synchronous demodulation is presented to detect the electric conductivity of liquids with low noise. For the purpose, the detector is constructed by the combination of a carrier generator, conductivity detecting cell, and synchronous demodulator. The signal-to-noise ratio(SNR) of the detector is improved by adjusting the frequency bandwidth of the demodulator, whereby infinitesimal conductivity signals can easily be measured under various noise environments. As an application example, a conductivity detector, which is applied to the air monitoring in a fabrication process of semiconductor chips, is designed using the synchronous demodulation. The validity of the design technique is verified by experiments. Since experimental results are shown to approach the design performance of the detector, the synchronous demodulation proves to be useful to the design of a conductivity detector for measuring the infinitesimal electric conductivity of liquids.
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정전용량 흡수 능력을 고려한 마이크로파 분포증폭기 설계
김남태(Nam Tae Kim) 大韓電子工學會 2009 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.46 No.11
본 논문에서는 분포정수 회로합성을 이용하여 최적의 정전용량 흡수 능력을 갖는 분포증폭기를 설계한다. 증폭기를 구성하는 여파기의 전달함수는 저역통과 Chebyshev 근사로 합성하며, 이의 정전용량 흡수 능력은 최소 삽입손실(MIL)과 리플의 함수로 계산한다. 분포증폭기의 능동 소자는 S-퍼래미터를 이용하여 등가회로로 모델링하며, 이의 정전용량은 전달함수의 MIL과 리플을 적절히 조정함으로써 여파기 구조로 흡수한다. 이의 응용 예로써, 0.1∼7.5㎓의 주파수 대역에서 약 12.5㏈의 이득을 갖는 분포증폭기를 설계하며, 실험을 통하여 정전용량 흡수 능력을 고려한 분포정수 회로합성이 분포증폭기의 설계에 유용하게 이용될 수 있음을 입증한다. In this paper, a distributed amplifier is designed using distributed network synthesis that provides the optimum absorption capability of a capacitance. Transfer functions of filters, which consist of the amplifier, are synthesized by a low-pass Chebyshev approximation. Capacitances that a filter network can absorb are calculated as a function of its minimum insertion loss(MIL) and ripple. Active devices in a distributed amplifier are modeled as equivalent circuits by using their S-parameters, and their equivalent capacitances are absorbed into filter structures by properly adjusting the MIL and ripple of a transfer function. As an application example, a distributed amplifier with the gain of about 12.5㏈ is designed that operates over the frequency range between 0.1 and 7.5㎓. Experimental results prove that distributed network synthesis, which considers capacitance absorption capability, is useful to the design of distributed amplifiers.
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김남태(Kim Nam-Tae) 한국산학기술학회 2008 한국산학기술학회논문지 Vol.9 No.5
본 논문에서는 전력분배기의 설계에 필수적인 분포정수 임피던스 변환기의 합성법을 제시하고, 이에 의하여 광대역 전력분배기를 설계한다. 변환기의 전달함수는 Chebyshev 근사로 합성하며, 변환기의 소자값은 최소 삽입손실 (MIL)과 리플에 대하여 계산된다. 변환기의 요구 성능은 전달함수의 MIL과 리플을 최적화함으로써 구할 수 있다. 이의 응용 예로써 2-8㎓에서 동작하는 4-경로 전력분배기(four-way power divider)를 설계하였다. 실험 결과, 전력분배기는 주어진 주파수 대역에서 설계치에 근접하는 성능을 나타내어, 분포정수 회로합성에 의한 변환기의 설계는 전력분배기의 설계에 유용하게 사용될 수 있음을 입증하였다. In this paper, the synthesis of distributed impedance transformers is presented that is essential for power divider design, whereby a broadband power divider is designed. Transfer functions of distributed transformers are synthesized with Chebyshev approximation, and their element values are calculated for various minimum insertion losses(MIL) and ripples. Desired performance of transformers is obtained by optimizing MIL’s and ripples of a transfer function. As an application example, a four-way power divider is designed that operates over 2 to 8㎓ frequency range. Experimental results are shown to approach the design performance, so transformer design by distributed network synthesis proves to be useful to power divider design.
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김한영(Han Young Kim),김남태(Nam Tae Kim),정대규(Dae Kyu Jung),최명덕(Myoung Duk Choi),윤인규(In Gyoo Yoon) 대한설비공학회 2020 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2020 No.6
최근 건축물에너지 절감 및 온실가스 감축에 획기적으로 기여할 수 있는 제로에너지빌딩에 대한 관심이 높아지고 있으며 신재생에너지 의무화 비율 만족을 위하여 신재생에너지 중 태양광과 지열에너지의 공동주택으로의 적용에 대한 시도가 건설사 위주로 적용이 활발히 진행되고 있으나, 태양광 에너지만으로는 부지면적 확보등과 같이 의무화 비율 만족이 어렵기 때문에 지열에너지의 활용과 같이 융합에너지 적용이 절실한 실정이다. 저탄소 녹색성장 실현 및 에너지 소비 최소화를 위하여 신재생에너지 사용은 필수사항이며, 다양한 부하패턴에 대한 대응과 냉난방 부분 에너지 소비 최소화 및 열원간 경쟁력 확보를 위해서는 지열시스템의 최적화 설계가 진행되어야 하고, 에너지 절감 운영에 대한 방안이 필요하다.
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