목록A2_전자기학 & 전자장 (111)
합법적사기꾼지망생
업적 Tufts College 을 졸업(B.S.) Bell Telephone Laboratories에서 근무하며 Smith Chart 개발 1937년 Tosaku Mizuhashi에의해서 독자적으로 중복 개발, 1939년 Amiel R. Volpert에 의해서 독자적으로 중복개발 Electronic Applications of the Smith Chart: In Waveguide, Circuit, and Component Analysis,의 저서 IRE(IEEE의 과거)의 Fellow radar, FM, Antenna에도 기여 reference Phillip Hagar Smith - Wikipedia Phillip Smith: From Amateur Radio Operator to Creator of t..
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오늘은 Transistor의 Switch로서 성능을 알아보자. 제일 중요한 것중 하나가 바로! 속도! 얼마나 빠른 주파수까지 반응하는가 = settling time이 얼마나 짧은가 이다.!! 물론 이외에도 fmax, fT등이 존재하지만 이번에는 고주파공학관점이 아닌 디지털회로 분석 관점에서 알아보려고한다. 1. Transistor의 속도 : Parastice Capactance > Load Capacitance 모든 Transistor에는 Parstic Capacitance(그림기준 C_L)가 존재한다. 특히 Output에 존재하는 Capacitance성분은 트랜지스터의 속도를 저하한다. 왜냐하면 해당 capacitor에 전하가 축적되어야 input의 변화에 의한 output node의 voltage변화..
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1. Voltage & Current Open Stub, Short Stub에 흐르는 Average Power는 0이다.(무효전력만이 존재한다.) 위 값들은 이미 Phasor Form형태의 값이므로 그냥 단순히 conjugate 곱을 취해주면 Complex Power를 구할 수 있다. 전기회로2-Ch10.2 Complex Power (tistory.com) 전기회로2-Ch10.2 Complex Power 1. Complex Power (1) Complex Power ※ Unit of Powers (2) Power Factor Angle (3) 계산식 ver1(rms) ※ rms 성분의 방향 (4) 계산식 ver2(peak) ※ rms값의 공식(effective voltage, current) ※ alte..
1. Introduction 여태 우리는 맥스웰 방정식에서 Source(특히 Current Source. J)가 없는 Homogeneous 상황을 다뤘고(아래식 참조). 해당 상황의 해중 가장 간단한 해인 Plane Wave 를 구했다. 하지만 이제는 우리는 Current Source로 등가회로화 할 수 있는 Antenna를 추가하여 HelmHoltz방정식을 풀 것이다. 2. 결말 미리보기 (1) 안테나에 가까운 주변의 장은 Near-Field라고 한다. 해당 지점에는 Intrinsic Impedance 또한 적용되지않는다. 해당 지점에서는 전자기장이 묶여있어서 Sinsoidal로 On/Off를 반복한다. 그래서 Loss가 없는 Ideal Inductor로 보인다. (2) 안테나에서 한 파장 이상만(정확..
Overview 09-A 안테나 전파공식 09-B The Hertzian Dipole 09-C Transmitter Antenna > Patern 09-D Transmitter Antenna > Efficiency 09-E Resonance 09-F Source ↔ Field Transformation reference Ulaby 교재, Stutzman -Antenna Thoery and Design
Stability Factor k를 적용하기 위해선 Positive Resistance, Small-signal, LTI System이어야한다. 그런데 이때, 내부적으로 모든 Node에 대해서 Input Impedancee가 Postivie Resistance를 가져야한다. 이를 판별하는 방법은 아래와 같다고 한다. 그냥 양단을 Short, Open시켜두고 Stalbe한지 Transient로 확인하면 된다. 이는 염경환-능동초고주파 회로설계입문을 보면 유추할 수 있는 내용인데, 병렬/직렬 발진을 잡기위해선 측정하기위한 포트의 특성저항이 충분히 크거나(OC), 특성어드이턴스가 충분히 커야한다(SC). 그래서 아래와 같은 판별법이 적용되는 듯하다.
스포0. 이론적 배경(1) Amplifier의 Frequency Response(전자회로2) - Band의 구분 : Razavi - 전자회로 교재에서는 Parastic Capacitance과 DC block&Bypass Capacitor를 ideal open/short로 보거나 혹은 s-domain상에서 고려하는지 유무를 기준으로 Band를 나눈다 Low-frequeny band : coupling cap(dc block) & bypass cap & parastic cap = OPEN in A.C Midband : coupling cap(dc block) & bypass cap = OPEN in A.C High-frequency band : capacitor를 s-domain상에서 분석해서 zero & ..
1. α는 2개가있다. (1) 도파관 내부 유전체의 σ성분에의한 attenuation constant (2) 도파관과 내부 유전체사이의 경곗값조건이 만족되지 않아. β = jα로 바뀜을통해서 생긴 propagation cutoff 성분 만약 위와같은 상황에서는 위와같이 바뀐다.
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위 기판을 통해서 TE10 Mode를 분석해보자. Wave Equation은 분포에대한 방정식(tangent성분)과 진행방정식으로 구성된다. 각각의 방정식으로부터 분포에대한 General Solution(정상파version, 단일파version)(xy)과 도파관에서 진행하는 신호에대한 성분(z)을 얻을 수있다. 우선 Hz(TE10이므로 Ez = 0)를 구하면 4가지 기본공식에 의해서 Ex, Ey, Hx, Hy또한 구할 수 있으므로 Hz를 구하자. 1. 일반해 구하기 (1) z에대한 진행 (2) xy에대한 분포(substrate 내부 & 공기=substrate 외부) 이때 중요한부분이 바로 α이다. α는 β가 순허수가 될때 도출되는 값이다. β 가 순허수가되면 평면파(미시적 관점)가 해당방향으로 Propa..
1. 전반사의 종류(Smith Chart) : 유전체 사이에서 (n=substrate → 1 = free space) 전파가 이동할때, critical angle을 넘은 각도에서 입사시, 전반사가 일어난다. 이는 위와같이 η_Load (정확히는 η_2.TM or TE)가 jX와 같은 허수부만 존재해서라고 해석할 수 있다. * n과 1은 ε_r(상대유전율)을 의미한다. : 구체적으로는, sinθ_2>1이 되어서 cosθ_2가 복소수가 된다. 그러면 η_2.TM or TE가 복소수가 되는 것이다. ※ 참고로 이때, θ_1≤90º이므로 θ_2또한 상한선이 존재한다. 이제, (n→1) = 전반사 발생가능 상황과 , (1→n) =전반사 불가능 상황을 각각 TM or TE에 대해서 분석해보자. 2-1. 유전체 사이..
1. 복습 : 맥스웰 방정식 → 파동방정식 → 평면파 참고로 k또한 복소수일 수 있다. k에 대한 공식은 아래와 같이 유도될 수 있다. 2. Boudary Condition 3. Normal Reflection 4. Snell's Law 5. Oblique Reflection(Angular Reflection) : Wave Guide의 미시적 관점 분석 = Perpendicular, Parallel Reflection : Wave Guide의 거시적 관점 분석 = TE, TM Mode 5-1. Perpendicular(⊥) Reflection(= TE in waveguide의 미시적 분석) (1) 성분 분석 (2) E-field 분석 (3) H-field 분석 (4) Wave Impedance : Int..
이론적 배경Negative Impedance이면 Unstable이다. Oscillation이 아니다.(물론 Positive Impedance라고해서 Stable 한 것도 아니다. 반례 : Oscillator + Resistor + port(TermG) 달아서 Zin 보면 positive impedance임에도 발진함을 볼 수 있다.) Diapositive 1 (amcad-engineering.com)Stability 분석법 두 가지1 번 째: Negative/Positive Resistance -> Unstable / Stable2 번 째: Nyquist Stability Critertion -> Oscillation / Stable 저항의 종류static or absolute resis..
1. 각도입사(Angle Incident) > 굴절(Refraction) > Snell's Refraction Law (1) 굴절법칙 (2) 굴절계수 Quiz ) η와 k는 각각 n과 (정비례/반비례) 관게에 놓여있다. (3) 임계각 , 전반사 반사계수의 크기가 1인경우(손실이 없이 전부 반사)는 3가지가 존재한다. Short Load(Perfect Conductor), Open Load(존재x), Load with Only Imaginary Part(순허수). Load with Only Imaginary Part가 바로 Critical Angle을 넘는 유전체 사이의 전반사를 의미한다. 전반사의 경우에는 sinθ가 1보다 크다.(반사되기때문) 그래서 cosθ는 복소수가 된다. 이는 나중에 배울 wave..
1. 직각 입사 분석(좌: 공진파, 우: 단일파) (1) 평면파 분석 (2) 반사계수 및 투과 계수 pf) 유도과정 - 반사계수 by 경곗값 조건 2. 전파의 특징 (1) 회로와는 다르게 Parallel, Series of System이 불가능하다. Cascade만이 가능하다. (2) 2개 이상의 경계지점이 존재하면 Input Impedance를 적용해야한다.
1. Poynting vector
두 field모두 다 유전율, 투자율이 높은 매질로 몰리는 현상이 있다. 이를 통해서 (Pozar) Dielectric Resonator등이 만들어지곤한다. Ideal Transformer도 mu가 매우 크다는 전제하에 정의된다.
경계면에 tangent한 성분과 normal한 성분을 나눠서 분석하자(total FIeld는 두 성분의 Linear Combination과 동일하기 대문이다.) 참고로 요약하면 모든 field는 spatially continuous해야한다. 1. Electrical Field (tangen) flux는 spartially continuous해야해서 위와 같은 공식이 나온다. 2. Electrical Field (normal) 위 법칙은 Gauss 법칙을 참조하면 쉽게 유도할 수 있다. 만약 voltage source가 없다면 우변의 ρ_s를 없애면 된다. ※ 도체와 부도체 사이 경계면에서의 조건 3. Magnetic Field(tangent) flux는 spartially continuous해야해서 위와..
1. Maxwell Equation(Phasor) ※ Complex Permittivity - J : 전류원을 의미한다. - jωεE : Displacement Current(축전기에 흐르는 전류를 설명하는 가상의 전류) - 참고로 유전체의 Loss를 아래와 같이 tangent delta로 표현한다. (참고로, 분모 분자 둘다 주파수에 따라서 변하는 값이다.) ※ Complex Pemeability - M : 전압원을 의미한다. 2. Wave Equation (General, Lossy) 1. 유도 맥스웰 방정식 > 페러데이 법칙에 양변에 Curl연산을 해준다. 그다음 앙페르 법칙을 우변에 대입해준다. 그리고 좌변에는 아래의 식을 대입한다. 그러면 Wave Equation이 유도된다. 2. 결과 - pr..
1. Phasor Domain Transformation Phasor 변환이란 오일러 공식을 활용해서 실수부만 때어내는 변환이다. Linear 변환이기때문에 Linear System에 적용이 가능하다. 추후에 E-field H-field를 아래와같이 Phasor변환을 한다. 이떄 주의할점은 exp(jwt)항은 계산의 편의를 위해서 소거시킨다는 점이다. 2. Traveling Wave in a Lossless Medium 3. Traveling Wave in a Lossy Medium