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마이크로파 필터 자동 튜닝 알고리즘

키워드

기술개요

“통해기 위성 Ka대역 통신탑재체 우주인증 및 실용화 검증기술 개발” 과제를 수행하면서 확보된 ‘마이크로파 필터 자동 튜닝 알고리즘’ 기술을 이전하고자 함.

기술이전 목적 및 필요성

o 대부분의 마이크로파 필터는 완벽하게 설계하고 제작을 정밀하게 하더라도 원하는 성능을 완벽하게 구현하지 못함. 따라서 제작/조립 후 튜닝 과정을 거침.
o 이러한 튜닝 절차는 숙련된 기술자들에 의해서만 이루어지고 있음.
o 대략 생산되는 필터의 경우 원가의 가장 큰 부분을 차지하는 것이 튜닝에 소요되는 인건비임.
o 이러한 과정을 로봇이나 장비가 자동으로 수행하면 시간과 비용을 매우 크게 줄일 수 있으므로 많은 관련 국내외 업체들이 자동화 연구를 수행해 왔음.
o ETRI도 같은 목적으로 필터 튜닝 자동화 연구를 수행하였음.
o 국내 관련 업체가 이러한 필터 튜닝 자동화 기술을 보유할 경우 국내 필터 업체의 경쟁력이 크게 상승하고 튜닝 자동화 장비 시장을 새로 개척할 수 있는 기회가 됨

기술의 특징 및 장점

o 특징: 사람이 마이크로파 필터를 튜닝 할 때는 필터 모델을 사용하지 않고 측정장비에 표시되는 산란계수 곡선의 모양을 목표 산란계수 곡선의 모양에 맞추어 가는 과정을 거친다. 다시 말해 튜닝 스크류들을 하나하나 움직여 보고 산란계수 곡선들의 모양이 어떻게 변하는지를 파악한 다음, 이에 따라 최대한 측정된 산란계수 곡선의 모양이 목표 산란계수 곡선에 가까워지도록 각 튜닝 스크류들을 움직이는 것이다. 이러한 과정을 반복적으로 수행하여 최종 튜닝 결과에 이르게 된다. 이를 정리하면
- 필터의 이론 모델을 사용하지 않고
- 측정된 산란계수 곡선의 모양/형상을 보고 판단하며
- 각 튜닝 스크류가 측정 장치 디스플레이에 나타나는 산란계수 곡선의 형상적 특징을 어떻게 변화시키는지 파악하여 이를 근거로 튜닝 스크류의 이송을 결정함
이러한 특징을 본 기술로 구현하였음.

o 장점
- 일반적인 최적화 기법을 사용하는 기존의 방법과 달리 local minima에 빠지는 일이 발생하지 않는다.
- Curve fitting을 사용하는 기존의 방법에서는 정확한 fitting이 이루어지지 않는 경우가 있지만 본 기술에서는 curve fitting을 사용하지 않는다.

기술의 성숙도

단계 : 4

활용방안 및 기대성과

o 적용분야
- 마이크로파 필터의 튜닝 자동화 설비
- 마이크로파 필터의 설계
- 마이크로파 수동 부품의 튜닝 및 설계

o 기대효과
- 원가 절감에 의한 국내 필터 업체의 경쟁력 강화
- 마이크로파 필터 자동 튜닝 장치의 국내외 시장 개척

기술이전 내용 및 범위

마이크로파 필터의 자동 튜닝 알고리즘
- 마이크로파 필터 산란계수 곡선의 형상 유사도와 값 유사도 계산 알고리즘
- 마이크로파 필터 산란계수 곡선의 특징점 추출 알고리즘
- 마이크로파 필터 산란계수 곡선의 튜닝 스크류에 대한 민감도 행렬 계산 알고리즘
- 가중 최소자승법에 의한 튜닝 스크류 이송량 계산 알고리즘