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Magneto-Dielectric Material을 이용한 소형 Composite Right/Left-Handed Transmission Line Metamaterial 안테나
장경덕(Kyung Duk Jang),김재희(Jae Hee Kim),김기호(Gi Ho Kim),성원모(Won Mo Seong),박위상(Wee Sang Park) 한국전자파학회 2008 한국전자파학회논문지 Vol.19 No.2
본 논문에서는 magneto-dielectric material을 이용하여 CRLH-TL 안테나를 소형화 시키는 방법을 제안하였다. 제안된 안테나는 patch와 via를 이용하여 구현한 mushroom 구조의 CRLH-TL 안테나에 SRR을 이용한 magnetodielectric material을 장하한 구조이다. 시뮬레이션을 통해 SRR의 동작 특성을 살펴보았고, SRR을 이용하여 기판의 투자율 값을 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, magneto-dielectric material을 이용함으로써 CRLH-TL 안테나의 공진 주파수를 감소시킬 수 있음을 확인하였다. -1차 공진 모드에서 7.13 %, 0차 공진 모드에서 23.9 %의 주파수 감소 효과를 얻을 수 있었다. 0차 공진 모드에서 동작하는 안테나를 제작하여 반사 손실과 방사 패턴을 살펴보았다. 제작된 안테나의 동작 주파수는 1.888 ㎓이며, 측정된 대역폭은 0.48 %이고, 이득은 0.534 ㏈i, 효율은 51.7 %이다. A CRLH-TL based compact metamaterial antenna on a magneto-dielectric material is proposed. The proposed antenna is composed of two patches and vias, which is loaded by a magneto-dielectric material constructed by SRRs. The characteristic of SRRs is studied, and the size reduction of the antenna by using the magneto-dielectric material is confirmed. The simulated resonant frequency of the antenna has showed a decrease of 7.13 % at -1st-order resonant mode, and 23.9 % at zeroth-order resonant mode. A zeroth-order resonant antenna is fabricated and measured, which has a resonant frequency of 1.888 ㎓, a bandwidth of 0.48 %, a gain of 0.534 ㏈i, and an efficiency of 51.7 %.
장경덕(Kyung-Duk Jang),김태윤(Tae-Youn Kim),장재웅(Jae-Woong Jang),민병희(Byong-Hee Min),조인경(In-Kyoung Cho),문귀원(Guee-Won Moon) 한국항공우주연구원 2013 항공우주기술 Vol.12 No.1
일반적으로 전자파 환경시험은 외부 전자기 환경의 영향을 배제하기 위하여 전자파 차폐룸에서 시험을 수행하지만, 시험체의 크기가 너무 크거나, 배기가스를 방출하는 등의 제약이 있을 경우 전자파 차폐룸에서 시험이 어려울 수 있으며, 야외 시험장을 이용할 수 밖에 없다. 야외 시험장은 측정 결과에 영향을 미칠 수 있는 전파 반사체, 전파 잡음 등이 시험장 내에 존재하지 않는 것이 이상적이지만 IT, 무선 통신 산업이 발달됨에 따라 기존의 야외 시험장은 수많은 생활전자파노이즈에 오염되어 있는 실정이다. 고흥 항공센터의 경우 도심과 떨어져 있고, 주변이 농경지로 둘러싸여 있어 전자파환경이 청정할 것으로 예상되며, 따라서 대형시험체의 전계강도를 측정할 수 있는 야외 시험장으로 활용이 가능할 수 있다. 이를 확인하기 위해 고흥 항공센터의 전자파환경을 측정하였으며, 30 MHz 이상의 주파수대역에서는 라디오, TV, 핸드폰 등 소스가 분명한 주파수를 제외하고는 대체적으로 깨끗한 결과를 보였으며 야외 시험장으로 좋은 역할을 할 수 있음을 확인하였다. In this study, the analysis of electromagnetic environment of goheung aviation center was performed. If the test object has restrictions to be tested in indoor test facility, open area test site can be used to perform EMC test. Open area test site shall have no obstacles that can generate or reflect the electric field so as to prevent the measurement result from being influenced by unnecessary field. Goheung aviation center is surrounded by fields, and has no buildings that can reflect electric field, so the center can be a good candidate for open area test site. Ambient noise at Goheung aviation center was measured, and the result show that the center has good electromagnetic environment to perform EMC test for large volume object.
주파수 가변 및 소형 Metamaterial Peano Antenna
이동현,장경덕,박위상,Lee, Dong-Hyun,Jang, Kyung-Duk,Park, Wee-Sang 한국전자파학회 2007 한국전자파학회논문지 Vol.18 No.8
본 논문에서는 Peano curve의 가장자리에 인덕터를 집적한 주파수 가변 소형 metamaterial 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 1차 Peano curve 평면과 그라운드 평면으로 구성되며, 이 두 평면은 두 개의 단락 post로 연결되어 있다. 이 단락 post와 Peano curve 사이에는 인덕터가 부착되어 있다. 두 인덕터의 inductance를 적절히 선택하여 입력 임피던스 대역폭의 감소 없이 안테나의 동작 주파수를 조절할 수 있다. 안테나의 동작 원리를 설명하기 위해 안테나의 등가 회로를 제시했다. 시뮬레이션 결과를 검증하기 위해 몇 가지 다른 인덕터가 부착된 안테나를 제작했으며, 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 매우 잘 일치한다. 인턱터 값 조합에 따라 입력 임피던스의 감소 없이 동작 주파수가 1.47 GHz에서 0.586 GHz로 변함이 측정되었다. 91 nH와 470 nH의 두 인덕터를 집적한 경우, 안테나의 전기적 크기는 $0.0246 {\lambda}{\times}0.0246{\lambda}{\times}0.0114{\lambda}$로 매우 소형이다. 이 때 측정된 입력 임피던스 대역폭$(S_{11}{\leq}-10 dB)$과 방사 효율은 각각 5.22 %와 47.25 %이다. In this paper, we present a frequency tunable and compact antenna which consists of a first-order Peano curve, two shorting posts, and two inductors which are serially connected between the posts and the edge of the Peano curve. By properly choosing the inductance of two inductors, the operating frequency of the antenna can be controlled without sacrificing the fractional bandwidth. To give good demonstration of the operating mechanism, the equivalent circuit of this antenna is included. To validate the simulation results, we have fabricated the several antennas of being integrated with different inductors, and the measured results show a good agreement with the simulated ones. The measured results reveal that the operating frequency is shifted from 1.47 GHz to 0.586 GHz without the decrease of the input impedance bandwidth. In case of integrating two inductors of 91nH and 470nH, the electric size of the antenna is only $0.0246 {\lambda}{\times}0.0246{\lambda}{\times}0.0114{\lambda}$. The measured fractional bandwidth$(S_{11}{\leq}-10 dB)$ and the radiation efficiency of the antenna are 5.22% and 47.25%, respectively.
ISM 대역에서 무선 헤드셋과 WiFi 간의 양립성 분석
조인경,김태윤,장재웅,장경덕,문귀원,Cho, In-Kyoung,Kim, Tae-Youn,Jang, Jae-Woong,Jang, Kyung-Duk,Moon, Guee-Won 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.2
본 논문은 ISM (Industry Science and Medical) 대역에서 동시 다발적으로 운용 가능성이 높은 무선 헤드셋 수신기 시스템과 WiFi (Wireless Fidelity) 시스템간의 간섭 영향을 분석하였다. WiFi는 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers ) 802.11b 규격을 바탕으로 하여 특성 및 파라미터를 적용하였으며, 분석방법으로는 최소결합 손실(MCL; Minimum Coupling Loss) 방법과 몬테카를로(MC; Monte Carlo) 방법을 사용하였다. MCL 방법을 통해서 무선 헤드셋의 수신기와 WiFi기기의 송신기 간의 보호이격거리를 도출하였으며, 통계적 분석을 바탕으로 한 MC 방법을 이용해서 5 %이하의 간섭 확률을 만족시켜 주기 위한 단일 간섭원에 따른 보호이격거리 도출 및 희생원의 셀 반경에 따른 허용 가능한 최대 간섭원 수를 도출하였다. 분석 결과는 ISM 대역에서 사용되고 있는 무선 헤드셋 시스템 및 기타 소출력 기기들의 공유방안으로 활용될 것으로 기대된다. This paper analyzed interference impact between wireless headset and Wireless Fidelity which get a high possibility of simultaneously operating in the Industry Science Medical(ISM) bands. Analysis methods of Minimum Coupling Loss(MCL) and Monte Carlo(MC) were applied by using the characters and parameters referenced to Institute of Electrical and Electronic Engineers(IEEE) 802.11b. The protection distance between interferer (WiFi transmitter) and victim (Wireless headset receiver) was calculated through the MCL. The protection distance was obtained for the case of single interferer, and the maximum allowable number of multiple interferers was computed according to the cell radius of a victim system to meet 5 % below of interference probability by using a statistical analysis based on the MC method. The analysis results are expected to be used as a guideline to coexist the wireless headset and low power devices in the ISM band.
Ir-192 방사선원의 밀봉 용접부 품질에 미치는 저항용접 공정변수의 영향
한인수,손광재,이영호,이유황,이준식,장경덕,박울재,박춘득,Han, In-Su,Son, Kwang-Jae,Lee, Young-Ho,Lee, You-Hwang,Lee, Jun-Sig,Jang, Kyung-Duk,Park, Ul-Jae,Park, Chun-Deuk 대한용접접합학회 2009 대한용접·접합학회지 Vol.27 No.1
Ir-192 radiation sealed sources are widely employed to the therapeutic applications as well as the non-destructive testing. Production of Ir-192 sources requires a delicate but robust welding technique because it is employed in a high radioactive working environment. A GTA(Gas Tungsten Arc) welding technique is currently well established for this purpose. However, this welding method requires a frequent replacement of the electrode, which results in the delay of the production to take a preparatory action such as to isolate the radiation sources from the working place before getting access to the welding machine. Hence, a resistance welding technique is considered as an alternative method of the GTA welding technique. The advantages of resistance welding are high welding speed and high-rate production. Also it has very long life of electrode comparing to GTA welding. In this study, the resistance welding system and proper welding conditions were established for sealing Ir-192 source capsule. As a results of various experiments, it showed that electrode displacement can be employed as a indicator to predict welding quality. We proposed two mathematical models(linear and curvilinear) to estimate electrode displacement with process parameters such as applied force, welding current and welding time by using regression analysis method. Predicting results of both linear and curvilinear model were relatively good agreement with experiment.