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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김형석
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 중앙대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수0
이 논문의 연구 히스토리 (5)
2014
2013
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본 논문에서는 UWB 시스템의 신호품질 향상을 위해 소형의 필터와 최적 설계 기법이 제안되었다. 필터는 CRLH-TL과 다단임피던스 구조, 두 개의 스퍼라인으로 구성된다. 독립적인 단일 격자구조인 CRLH-TL 구조는 실질적으로 λ/4 길이를 쓰는 일반적인 공진구조 보다 매우 작은 크기를 가지며, 광대역의 통과대역을 가지는 장점을 가진다. 이러한 CRLH-TL 구조는 소형의 구조로 구현되기 위해 단락개방 간극링 구조와 인터디지틀 선로로 구현되었다. UWB의 고조파 대역 차단을 위해 다단임피던스 구조는 CRLH-TL구조와 필터의 포트간의 선로위에 구현되었다. 그리고 두 개의 스퍼라인은 단일 격자 CRLH-TL 공진 구조를 따라 전기적인 결합에 따라 구부러진 형태로 설계되었으며, 이는 WLAN 5.15~5.825GHz) 대역을 차단할 수 있다.
필터의 최적 설계는 제안된 ES알고리즘을 통해서 이루어졌으며, 제안된 ES알고리즘은 저전력 UWB시스템의 성능 저하요인인 리플을 제거하는 과정이 추가되어 개선되었다. 알고리즘은 통과대역의 삽입 손실의 리플을 조절할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 이러한 ES 과정 동안 CRLH-TL, 다단임피던스 구조, 스퍼라인이 결합된 초기구조는 눈에 띄게 최적의 형상을 따라 변화된다. 리플 제거를 위해 개선된 ES 최적화를 통해 설계된 최적의 필터는 구조의 15 x 14mm2의 소형의 크기를 가지며, 3.3에서 10.2GH에서 1dB 이하, 2.7에서 10.8GHz까지 3dB이하의 평탄한 삽입손실을 가지고, 우수한 10dB 반사손실, 12에서 20GHz인 고조파 대역과 5.15에서 5.825GHz인 WLAN 대역에서 20dB 이상의 높은 차단대역 특성을 가진다. 최적 설계된 필터는 원하지 않는 신호를 차단함에 따라 기존 UWB 시스템의 신호품질 향상에 큰 기여를 할 것이며, 리플을 제거하기 위해 제안된 ES 최적화 알고리즘은 필터 혹은 평탄한 특성을 얻기 위한 소자의 최적화에 유용하게 쓰여질 것으로 사료된다.
필터의 최적 설계는 제안된 ES알고리즘을 통해서 이루어졌으며, 제안된 ES알고리즘은 저전력 UWB시스템의 성능 저하요인인 리플을 제거하는 과정이 추가되어 개선되었다. 알고리즘은 통과대역의 삽입 손실의 리플을 조절할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 이러한 ES 과정 동안 CRLH-TL, 다단임피던스 구조, 스퍼라인이 결합된 초기구조는 눈에 띄게 최적의 형상을 따라 변화된다. 리플 제거를 위해 개선된 ES 최적화를 통해 설계된 최적의 필터는 구조의 15 x 14mm2의 소형의 크기를 가지며, 3.3에서 10.2GH에서 1dB 이하, 2.7에서 10.8GHz까지 3dB이하의 평탄한 삽입손실을 가지고, 우수한 10dB 반사손실, 12에서 20GHz인 고조파 대역과 5.15에서 5.825GHz인 WLAN 대역에서 20dB 이상의 높은 차단대역 특성을 가진다. 최적 설계된 필터는 원하지 않는 신호를 차단함에 따라 기존 UWB 시스템의 신호품질 향상에 큰 기여를 할 것이며, 리플을 제거하기 위해 제안된 ES 최적화 알고리즘은 필터 혹은 평탄한 특성을 얻기 위한 소자의 최적화에 유용하게 쓰여질 것으로 사료된다.
목차
제 1 장 서 론 11.1 연구 목적 및 내용 11.2 논문 구성 4제 2 장 CRLH-TL 기반의 UWB 필터 설계 52.1 CRLH-TL 이론이 적용된 초소형 공진기 설계 52.1.1 CRLH-TL 이론 52.1.2 CRLH-TL 회로 소자 구현 92.1.3 CRLH-TL기반의 초소형 공진기 설계 122.2 CRLH-TL 공진기 적용 UWB 필터 설계 162.2.1 CRLH-TL 공진기 적용을 위한 스트립라인 설계 162.2.2 CRLH-TL 공진기 적용 필터 제작 172.2.3 CRLH-TL 필터의 메타재질 특성 검증 20제 3 장 Ku-band를 차단한 CRLH-TL UWB 필터 설계 243.1 CRLH-TL 공진기 구조 단순화 243.2 Ku-band 차단을 위한 저주파 통과 필터 설계 273.2.1 다단임피던스 적용 저주파 통과 필터 설계 273.2.2 다단임피던스와 CRLH-TL이 결합된 필터 설계 30제 4 장 WLAN과 Ku-band를 차단한 UWB 필터 설계 324.1 WLAN 대역 차단을 위한 스퍼라인 설계 324.2 스퍼라인을 적용한 UWB 필터 344.3 스퍼라인과 다단임피던스를 결합한 UWB 필터 36제 5 장 WLAN과 Ku-band를 차단한 UWB 필터 최적 설계 395.1 최적 필터 설계를 위한 초기 모델과 변수 설정 395.2 UWB 필터의 최적 설계를 위한 ES 알고리즘 425.2.1 UWB 대역의 리플을 억제하는 알고리즘 425.2.2 제안된 알고리즘을 추가한 수정된 ES 알고리즘 445.3 UWB필터 최적 설계 47제 6 장 결 론 54참고문헌 56국문초록 58Abstract 60
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