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입력 전원과 입력 임피던스로 모델링되는 송신기;상기 송신기의 전기적 신호를 음파로 변환하거나 음파를 전기적 신호로 변환하는 트랜스듀서(transducer); 및 상기 송신기와 상기 트랜스듀서 사이에서 상기 송신기의 전력량을 상기 트랜스듀서에 전송하기 위한 임피던스 정합 회로;를 포함하되,상기 트랜스듀서 및 상기 임피던스 정합 회로는, 상기 트랜스듀서의 실측된 임피던스 데이터에 해당하는 등가 모델로부터 상기 트랜스듀서, 상기 임피던스 정합 회로 각각의 공진 주파수 또는 상기 트랜스듀서 및 상기 임피던스 정합 회로에 의한 공진주파수를 상호 간에 일치시키고, 상기 임피던스 정합 회로를 포함한 상기 트랜스듀서의 리액턴스 성분이 0이 되는 주파수의 위치와 간격을 제어하여 음파 및 초음파 대역에서 대역폭을 확장하고 역률값을 증가시키는 것을 특징으로 하는 능동 소나(SONAR) 시스템
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제 1항에 있어서,상기 트랜스듀서는 상기 트랜스듀서의 전기적 특성을 나타내는 커패시터와 상기 트랜스듀서의 기계, 음향적 특성을 나타내는 N개의 단(stage)를 갖는 임피던스부가 상호 병렬 연결되는 등가 모델로 모델링되는 것을 특징으로 하는 능동 소나 시스템
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제 1항에 있어서,상기 트랜스듀서는상기 트랜스듀서의 정보가 다중 모드를 갖는 경우 단일 모드의 공진 모드에 대한 등가 모델로 근사화하는 것을 특징으로 하는 능동 소나 시스템
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제 1항에 있어서,상기 임피던스 정합회로는 제 1차측 단자와 제 2차측 단자를 가지고 제 1차측 전압에 대해 제 2차측 전압을 상승시키거나 하강시키는 변압기(transformer)가 포함된 LC 공진회로인 것을 특징으로 하는 능동 소나 시스템
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제 4항에 있어서,상기 임피던스 정합회로는상기 변압기의 제 2차측 인덕터와 상기 제 2차측 인덕터에 병렬로 연결된 상기 트랜스듀서의 커패시터에 의한 공진 주파수를 갖는 제 2 공진부; 및상기 변압기의 제 1차측에 직렬로 연결된 커패시터와 인덕터에 의한 공진 주파수를 갖는 제 3 공진부;를 더 포함하는 능동 소나 시스템
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제 1항 또는 5항에 있어서, 상기 공진 주파수는 상기 트랜스듀서의 기계적인 특성을 모델링하기 위하여 인덕터와 커패시터가 직렬로 연결된 제 1 공진부의 직렬 공진 주파수;상기 제 2 공진부에 의한 병렬 공진 주파수; 및상기 제 3 공진부에 의한 직렬 공진 주파수;인 것을 특징으로 하는 능동 소나 시스템
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제 6항에 있어서,상기 트랜스듀서는 음파 및 초음파 대역에서 임피던스 정합 시 구성 소자 값에 대한 제약 조건을 도출하고, 대역폭 및 역률 특성의 개선을 위하여 트랜스듀서의 리액턴스 성분이 0이 되는 주파수의 위치와 간격 제어가 가능하도록 적합도 함수를 구성하고 정합회로 구성 소자 값들을 구하도록 구성된 것을 특징으로 하는 능동 소나 시스템
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입력 전원과 입력 임피던스로 모델링되는 송신기 및 상기 송신기의 전기적 신호를 음파로 변환하거나 음파로부터 전기적 신호로 변환하는 트랜스듀서 (transducer)를 포함하는 능동 소나(SONAR) 시스템의 임피던스 정합 방법에 있어서,상기 송신기와 상기 트랜스듀서 사이에서 상기 송신기의 전력량을 상기 트랜스듀서에 전송하기 위해 상기 트랜스듀서의 실측된 임피던스 데이터에 해당하는 등가 모델로부터 상기 트랜스듀서, 상기 임피던스 정합 회로 각각의 공진 주파수 또는 상기 트랜스듀서 및 상기 임피던스 정합 회로에 의한 공진주파수를 상호 간에 일치시키고, 상기 임피던스 정합 회로를 포함한 상기 트랜스듀서의 리액턴스 성분이 0이 되는 주파수의 위치와 간격을 제어하여 음파 및 초음파 대역에서 대역폭 및 역률 특성을 개선하는 것을 특징으로 한 임피던스 정합 방법
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제 8항에 있어서,상기 트랜스듀서는상기 트랜스듀서의 전기적 특성을 나타내는 커패시터와 상기 트랜스듀서의 기계, 음향적 특성을 나타내는 N개의 단(stage)를 갖는 임피던스부가 상호 병렬 연결되는 등가 모델로 모델링되는 것을 특징으로 하는 임피던스 정합 방법
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제 8항에 있어서,상기 트랜스듀서는상기 트랜스듀서의 정보가 다중 모드를 갖는 경우 단일 모드의 공진 모드에 대한 등가 모델로 근사화하는 것을 특징으로 하는 임피던스 정합 방법
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제 8항에 있어서,상기 임피던스 정합회로는 제 1차측 단자와 제 2차측 단자를 가지고 제 1차측 전압에 대해 제 2차측 전압을 상승시키거나 하강시키는 변압기(transformer)가 포함된 LC 공진회로인 것을 특징으로 하는 임피던스 정합 방법
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제 8항에 있어서,상기 임피던스 정합회로는상기 변압기의 제 2차측의 인덕터와 상기 제 2차측의 인덕터에 병렬로 연결된 상기 트랜스듀서의 커패시터에 의한 공진 주파수를 갖는 제 2 공진부; 및상기 변압기의 제 1차측에 직렬로 연결된 커패시터와 인덕터에 의한 공진 주파수를 갖는 제 3 공진부;를 더 포함하는 임피던스 정합 방법
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제 8항 또는 제 12항에 있어서, 상기 공진주파수는 상기 트랜스듀서의 기계적인 특성을 모델링하기 위하여 인덕터와 커패시터가 직렬로 연결된 제 1 공진부의 직렬 공진 주파수;상기 제 2 공진부에 의한 병렬 공진 주파수; 및상기 제 3 공진부에 의한 직렬 공진 주파수;인 것을 특징으로 하는 임피던스 정합 방법
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제8항에 있어서,상기 임피던스 정합방법은 음파 및 초음파 대역에서 임피던스 정합 시 상기 트랜스듀서의 구성 소자 값에 대한 제약 조건을 도출하는 제약 조건 도출단계; 및 대역폭을 확장하고 역률값 증가를 위하여 리액턴스 성분이 0이 되는 주파수의 위치와 간격 제어가 가능하도록 적합도 함수를 구성하고 정합회로 구성 소자 값들을 구하는 정합회로 설계단계;를 포함하는 임피던스 정합 방법
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