1982
– Volume 7 – Numéro 1
Coding,
equalization and feedback of digital cable pair signals
Codage, compensation et réaction de signaux
numériques à paire en câble
By W.F. McGee, Bell-Northern
Research, Ottawa, Ontario.
Pages:
The performance with near-end crosstalk noise of
zero-forcing optimum mean-squared-noise equalizer repeaters is studied. For
48-channel systems, duobinary is 5.6 dB superior to binary, and coding to
reduce low frequency energy causes a 4 to 6 dB performance degradation.
Multi-tap decision feedback gives an additional 7.7 dB improvement over duobinary;
a single tap gives only 1 to dB improvement. Performance equivalent to present
24-channel repeaters but with 48-channel capacity using simple coding schemes appears
feasible.
Ce texte est une étude de la
réduction de l¹effet de la paradiaphonic dans un répéteur numérique par minimisation
de l¹erreur quadratique. Pour les systèmes à 48 voies, le signal duobinaire est
de 5.6 dB supérieur au signal binaire, et le codage de réduction de l¹énergie à
basse fréquence cause une dégradation de performance de 4 à 6 dB. Un système
détecteur d¹erreurs, à prises multiples, avec demande de répétition, assure une
amélioration supplémentaire de 7.7 dB au signal duobinaire; un système à une
seule prise ne donne qu¹une amélioration de 2 dB. Il semble possible d¹obtenir
une performance égale à celle de répéteurs à 24 voies, mais avec une capacité
de 48 voies, en utilisant des codifications simples.
A stochastic hydro-thermal power system model: a sensitivity
study case
Modèle stochastique de système électrique hydrothermique: un cas
d¹étude de sensibilité
By A.Y. Chikhani, MIEEE, Electrical Engineering
Department, Royal Military College, Kingston, Ontario and V. H. Quintana, Senior Member IEEE, Department
of Electrical Engineering, University of Waterloo, Waterloo, Ontario.
Pages:
A new stochastic hydro-thermal power system model for
the optimal mid-term planning of the hydro discharge is briefly presented.1 A
probabilistic model is used to determine the cost of generation and scheduling
of the thermal units. Aggregation of reservoir and hydro plant sub-systems is
used to reduce the dimensionality of the problem. The load is modeled as a
Markov chain process. The optimization is performed using Stochastic Discrete
Differential Dynamic Programming. The method is applied to a real power system
to test its response to changes in the cost of thermal energy and maintenance
schedules of thermal units.2
Un nouveau modèle
stochastique de système électrique hydrothermique pour la planification
optimale à moyen terme de la décharge hydrothermique est brièvement
présenté.1 Un modèle probabiliste est utilisé pour déterminer le coût de
génération et de programmation des unités thermiques. L¹assemblage des
sous-systèmes du réservoir et de la centrale électrique sert à réduire le
facteur dimensionnel du problème. La charge est incorporée au modèle sous forme
de chaîne de Markov. L¹optimisation est réalisée à l¹aide d¹une programmation
dynamique différentielle, discréte et stochastique. Cette méthode est appliquée
à un système électrique réel afin de tester sa réponse à des changements du
point de vue coût de l¹énergie thermique et programmes d¹entretien des unités
thermiques.2
The development of anomalous responses on single
tapered and untapered Yagi antennas as a function of antenna length
Le développement de réponses
anomales sur des antennes Yagi coniques et non coniques comme fonction de la
longueur des antennes
By J. M. Tranquilla, MIEEE, and G.B. Graham, MIEEE,
Department of Electrical Engineering, University of New Brunswick, Fredericton,
N. B.
Pages:
Recently a class of anomalous responses has been shown
to occur on the untapered 7-element Yagi antenna. These anomalies are
associated with resonances involving the leading director elements and the
resonant frequencies are contained within a narrow frequency band immediately
below the director array cutoff frequency. This work presents both theoretical
and experimental results to show that this class of resonances may involve not
only the leading directors but also the remaining elements on the antenna as
the number of director elements is increased. It is shown that modifications to
an element tapering scheme are effective in controlling these resonances and
increasing the antenna bandwidth.
On a récemment
exposé une catégorie de réponses anomales sur l¹antenne Yagi non conique à 7
éléments. Ces anomalies sont associées à des résonances impliquant les
principaux éléments directeurs, et les fréquences résonnantes sont contenues
dans une bande de fréquence étroite immédiatement sous la fréquence de
coupure du faisceau directeur. Ce travail présente des résultats théoriques et
expérimentaux qui montrent que cette catégorie de résonances peut impliquer non
seulement les principaux éléments directeurs mais aussi les éléments restants
sur l¹antenne, alors que l¹on accroît le nombre des éléments directeurs. On
démontre ainsi que des modifications apportées à un schéma conique à éléments
sont efficaces pour contrôler ces résonances et accroître la largeur de bande
de l¹antenne.
Active RC realizations for transfer functions
Réalisations RC actives
pour fonctions de transfert
By H.C. Reddy, MIEEE, Department of Electrical
Engineering, Tennessee Technological University, Cookeville, Tennessee, C.P. Reddy, Department of Electrical Engineering,
California State University, Fullerton, California, M.N.S.nSwamy, FIEEE, Department of Electrical
Engineering, Concordia University, Montreal, Quebec, and V. Ramachandran, Senior Member IEEE, Department of
Electrical Engineering, Concordia University, Montreal, Quebec.
Pages: 23-29
In this paper new general active RC synthesis methods using an operational amplifier are
given. Two cascade synthesis procedures are developed to realize the transfer
function having negative real poles. Realization of arbitrary rational transfer
function with a prescribed RC source
and load impedances is also given. Finally, unbalanced minimal realization
of non-minimum phase biquadratic function is presented.
Cet exposé présente
de nouvelles méthodes générales de synthèse RC active au moyen d¹un
amplificateur opérationnel. On développe en premier lieu deux méthodes de
synthèse en cascade pour réaliser la fonction de transfert avec pôles réels
négatifs. On présente également la réalisation d¹une fonction de transfert
rationnelle et arbitraire avec source RC et impédances de charge données.
Finalement, on expose la réalisation minimale non équilibrée d¹une fonction
biquadratique à phase non-minimum.
A CMOS time-multiplexed digital filter for vocoder
applications
Un filtre numérique à
multiplexage par répartition dans le temps et à semi-conducteur oxyde-métal à
symétrie complémentaire pour applications avec système vocoder
By E.A. Vopni, MIEEE, M.I. El Elmasry, Senior Member IEEE, and J .V. Hanson, MIEEE, Department of Electrical
Engineering, University of Waterloo, Waterloo, Ontario.
Pages: 30-35
In vocoder systems speech is spectrally analyzed with
filter banks containing 16 to 19 narrowband filters. Digital techniques can be
used to realize these filter banks in an economical manner by using single time
multiplexed second order filters. A hardware implementation of a fourth and an
eighth order filter, realized with one time-shared second order section is
described. A software package is developed to simulate the filter performance,
and validate the experimentally measured response. The CMOS design of a
programmable filter is presented. A second order section is time multiplexed to
realize up to 32 poles of filtering. The configuration is mask programmable and
the filter coefficients are programmable with a UV-PROM. The bank of contiguous
bandpass filters for vocoder use can be implemented with three multi-function
filter chips.
Une analyse
spectrale de sons vocaux produits par un système vocoder est effectuée avec des
bancs de filtres contenant 16 à 19 filtres à bande étroite. Des techniques
numériques peuvent être employées pour obtenir économiquement ces bancs de
filtres en utilisant des filtres de deuxième ordre multiplexés par
répartition unique dans le temps. Une description est faite de la mise en
oeuvre d¹un matériel de traitement d¹un filtre de quatrième ordre et de
huitième ordre, réalisée avec une section de deuxième ordre à temps partagé. Un
logiciel est élaboré pour simuler la performance des filtres et déterminer
la validité de la réponse mesurée expérimentalement. La conception du
semi-conducteur oxyde-métal à symétrie complémentaire d¹un filtre programmable
est également présentée, et le multiplexage par répartition dans le temps d¹une
section de deuxième ordre permet de réaliser jusqu¹à 32 pôles de filtrage. La
configuration est programmable par masque et les coefficients de filtre sont
programmables à l¹aide d¹une mémoire à lecture seule UV. Le banc de filtres
passe-bande adjacents pour usage dans un système vocoder peut être mis en
application avec trois pastilles filtres à fonctions multiples.
A simulation study of
high-capacity cellular land-mobile radio-communication systems
Une étude de simulation de systèmes de radiocommunications mobiles
terrestres cellulaires à grande capacité
By George
Nehmé and Nicolas D. Georganas, Senior Member, IEEE, Department of Electrical
Engineering, University of Ottawa, Ottawa, Ontario.
Pages: 36-39
This paper considers the problem of channel assignment
in Land-Mobile Radiocommunication Systems. The performance of the hybrid channel
assignment scheme under various loading conditions is evaluated by using
simulation results of a cellular mobile communications system that has forty
cells with Erlang-B service. In addition the hybrid system is compared to the
fixed and dynamic systems with respect to the maximum traffic per cell that
each system can support, while having a call rejection rate of no more than 2
per cent. For the same cellular system the minimum number of necessary channels
(in order to establish a given quality of service for various traffic loads
offered per cell) is determined. A conclusion is reached regarding the spectral
efficiency of hybrid systems with respect to the fixed systems.
Ce rapport se
concentre sur les systèmes cellulaires pour la communication terrestre-mobile.
Un modèle de simulation d¹un système cellulaire uniforme, ayant l¹attribution
des canaux hybrides et la discipline Erlang-B est développé et étudié. Cette
méthode d¹attribution est comparée avec l¹attribution fixe par rapport au
trafic maximum par cellule que chaque méthode d¹attribution peut supporter,
pour une qualité de service donnée. Pour ce même système cellulaire on
détermine le nombre minimum des canaux nécessaires pour fournir une qualité de
service donnée, pour des taux différents de trafic offert par cellule.
Finalement, on compare l¹efficacité spectrale du système hybride par rapport au
système fixe.
1982
– Volume 7 – Numéro 2
CMOS-C
Hysteresis
Hysteresis
CMOS-C
By G.G.
Kiruthi, H. Yazdani and R.W. Newcomb,
Electrical Engineering Department, University of Maryland, College Park,
Maryland
Pages:
3-11
The standard CMOS-pair amplifier is shown to yield
controllable hysteresis when embedded in a two-capacitator feedback circuit.
The results are obtained for a large range of capacitances including values
near CMOS parasitics. Experimental verification illustrates the design theory
and the frequency response, which extends static characteristics beyond those
obtained using resistors, is investigated.
Une étude montre que
l¹amplificateur standard en paires à semiconducteur oxyde-métal à symétrie
complémentaire (CMOS) produit une hystérésis contrôlable lorsque incorporé à un
circuit de retour à deux condensateurs. Les résultats obtenus sont ceux d¹une
grande gamme de capacités comprenant des valeurs proches de parasites
CMOS. La vérification expérimentale illustre la théorie d¹étude et des
recherches sont effectuées sur la réponse de fréquence qui prolonge les
caractéristiques statiques au-delà de celles obtenues à l¹aide de résistances.
Linear homopolar synchronous motor for urban transit
application
Moteur synchrone
homopolaire et linéaire pour application sur véhicules de transport urbain
By G.R. Slemon, FCSEE, University of Toronto,
Toronto, Ontario and R.P. Bhatia, BBC
Brown Boveri Canada Ltd., Toronto, Ontario.
Pages:
12-20
A linear homopolar synchronous motor suitable for
application in tracked urban transit vehicles is described, analyzed and tested
as a small machine in a rotating test wheel. In addition to providing
propulsion which is independent of adhesion limitations, this motor promises to
provide better efficiency and power factor than other types of linear motor and
thus to require a smaller on-board inverter. Potential economics in track
construction are also envisaged. The paper presents some design information and
an equivalent circuit model of the motor.
Un moteur synchrone
homopolaire et linéaire, pour application sur véhicules de transport urbain sur
voies, est décrit, analysé et mis à l¹épreuve comme une petite machine dans une
roue rotative d¹essai. En plus de fournir une force de propulsion, indépendante
des limites d¹adhérence, ce moteur sera caractérisé par une plus grande
efficacité et un facteur de puissance plus élevé que ceux d¹autres types de
moteur linéaire et, par conséquent, requerra à bord un convertisseur plus
petit. On envisage également un certain potentiel d¹ordre économique dans la
construction de voies. Cette étude présente certains renseignements quant à la
conception et au modèle de circuit équivalent du moteur.
Formulation of the nodal equations of switched
capacitor networks containing nullors
Formulation des équations
de charge nodale de réseaux de condensateurs à commutation contenant des
nullors
By
L.T. Bruton and G. Bhattacharjee, Department
of Electrical Engineering, University of Calgary, Calgary, Alberta.
Pages:
21-27
A method is given for determining the nodal equations
of an ideal active switched capacitance (SC) network, containing switches, capacitors, and nullors.
These equations are obtained directly by row-column operations on the passive
unswitched nodal capacitance matrix. The results are extended to the P-phase
case.
Une méthode est
proposée pour déterminer les équations nodales d¹un réseau idéal actif à
capacité en commutation contenant des commutateurs, des condensateurs et des
nullors. Ces équations sont directement obtenues par des opérations de
rangées-colonnes sur la matrice capacitive nodale, passive et non commutée. Les résultats sont
appliqués au cas de phase-P.
A physical explanation of
the effects of electrode area on
the breakdown of liquid dielectrics
Une explication physique
des effets de la zone d¹électrode sur la rupture d¹un liquide diélectrique
By J
. D. Cross, Department of Electrical Engineering, University of Waterloo,
Waterloo, Ontario.
Pages:
28-30
It is well established that the breakdown strength of
a dielectric liquid falls as the electrode area or the volume of liquid under
stress increases. The usual explanation of this effect is statistical. In this
paper, an explanation is offered in terms of the change in the local stored
energy. The results of experiments in which the stored energy is changed while
the electrode area and test volume are kept constant are presented. The experimental
results support the proposed mechanism.
Il est bien établi que
l¹intensité de rupture d¹un liquide diélectrique diminue si la zone d¹électrode
ou le volume de liquide soumis à l¹effort augmente. L¹explication commune de cet
effet est d¹ordre statistique. Nous offrons ici une explication en fonction du
changement observé de l¹énergie locale accumulée. Cette étude présente ainsi
les résultats d¹expériences au cours desquelles un changement est observé dans
l¹énergie accumulée tandis que la zone d¹électrode et le volume d¹essai
restent constants. Les résultats expérimentaux soutiennent le mécanisme
proposé.
On the self-capacitance of
solenoidal coils
Sur la capacité répartie
des bobines solénoïdales
By F.S.
Chute and F.E. Vermeulen, Department
of Electrial Engineering, University of Alberta, Edmonton, Alberta.
Pages:
31-37
Expressions for the self-capacitance of single-layer
solenoidal coils both balanced and with one end grounded are established by
considering the electromagnetic field solution along a sheath helix of infinite
length. A transmission line equivalent circuit is developed that permits the
determination of the driving point admittance of the coil. Adaptation of
this expression for the admittance to a coil of finite length leads to a
semi-empirical formula for the self-capacitance. Further, it provides a physically
illuminating explanation for the experimentally based practice of taking the
self-capacitance as a single lumped capacitance connected across the coil
terminals and of taking the effective inductance as the direct current inductance
of the coil, The results are shown to be in excellent agreement with existing
measurements of self-capacitance.
Des expressions
relatives à la capacité répartie de bobines solénoïdales à une seule couche, à
la fois équilibrées et avec une extrémité mise à la terre, sont établies en
considérant la solution du champ électromagnétique le long d¹un solénoïde gainé
de longueur infinie. Un circuit équivalent d¹une ligne de transmission est mis
au point et permet la détermination de l¹admittance ponctuelle d¹application de
la bobine. L¹adaptation de cette expression pour l¹admittance à une bobine
d¹une longueur limitée conduit à une formule semi-empirique pour la capacité
répartie. De plus, elle fournit une explication, éclaircissante sur le
plan physique, sur cette pratique basée sur l¹expérience de prendre, d¹une
part, la capacité répartie comme une seule capacité localisée reliée aux bornes
de la bobine et, d¹autre pars, l¹impédance efficace comme l¹impédance par
courant continu de la bobine. Les résultats montrent une concordance parfaite
avec les mesures existantes de la capacité répartie.
M-ary PSK transmission for two-link channels with
repeater nonlinearity and a noisy carrier reference
Transmission par modulation
de phase M-aire pour voies à deux liaisons avec une non-linéarité de répéteur
et une porteuse de référence bruyante
By P.J. McLane, Department of Electrical
Engineering, Queen¹s University, Kingston, Ontario, R.J. Forsey, Telesat Canada, Ottawa, Ontario and L. L. Campbell, Mathematics and Statistics Dept.,
Queen¹s University, Kingston, Ontario.
Pages:
38-45
Earlier research on specifying the error probability
for M-ary PSK transmission over a two-link channel with a nonlinear repeater is
extended to include the effects of a noisy carrier reference. A
convergent, infinite series for the error probability is presented. This
representation is valid for a wide class of repeater nonlinearities and carrier
reference error statistics. Numerical results are presented for well known
models for the repeater and the carrier reference error. Both carrier reference
loss and noise on the channel¹s first link can cause the error probability to
take an irreducible value in terms of the second link¹s signal-to-noise ratio.
Each impairment causes a similar phenomenon when acting alone and our results
detail their combined effects.
Des recherches
précédentes visant à spécifier la probabilité d¹erreurs pour la transmission
par modulation de phase M-aire sur une voie à deux liaisons avec un répéteur
non-linéaire ont été poursuivies pour inclure l¹effet d¹une porteuse de
référence bruyante. C¹est ainsi qu¹est présentée une série convergente infinie
pour la probabilité d¹erreurs, Cette présentation reste valide pour une classe
étendue de statistiques d¹erreur de nonlinéarités de répéteur et de
porteuses de référence. Des résultats numériques sont présentés pour des
modèles bien connus d¹erreurs de répéteurs et de porteuses de référence. La
perte et le bruit de la porteuse de référence sur la première liaison de la voie
peuvent être tels que la probabilité d¹erreurs peut prendre une valeur
irréductible en termes de rapport signal/bruit de la deuxième liaison. Chaque
altération est la cause d¹un phénomène similaire lorsque l¹action est isolée et
nos résultats communiquent les détails de leurs effets conjugués.
Load models for short-term load forecasting in multinode
power systems
Modéles de charge pour
prévision de charge à court terme dans les systèmes électriques à noeuds
multiples
By M.
Abu-El-Magd* and Naresh K. Sinha, Group
on Simulation, Optimization and Control, Faculty of Engineering, McMaster
University, Hamilton, Ontario.
Pages:
46-53
The problem of on-line short-term load demand
forecasting at all the major loading nodes of an interconnected power system is
studied. A multivariable state space model is proposed. The innovations
representation is utilized, so that an ordinary recursive least-squares
algorithm can be used to give unbiased estimates of the model parameters. State
estimation is carried out by using adaptive estimation techniques. The
parameter identification and state estimation algorithms are combined in a
bootstrap mannar. A scheme for detecting abnormal load behaviour is proposed. A
weather sensitive load model is also presented for longer lead time forecasts.
Actual data provided by the Ontario Hydro for four loading buses is used for
five-minute, ten-minute and hourly forecasts. The results show that the
proposed approach is very attractive.
Une étude est
présentée sur le problème de prévision de charge à court terme en direct à tous
les principaux noeuds de charge d¹un système électrique interconnecté. Un
modèle spatial à état multivariable est proposé. La représentation par
innovations est employée afin qu¹un algorithme ordinaire à moindres carrés
récurrents puisse être utilisé pour donner des estimations non polarisées sur
les paramètres du modèle. Une estimation d¹état est exécutée à l¹aide de
techniques d¹estimation adaptatives. L¹identification des paramètres et les
algorithmes d¹estimation de l¹état sont combinés selon un programme d¹amorçage.
Un schéma de détection d¹un comportement anormal de charge est proposé, et
c¹est aussi le cas d¹un modèle de charge sensible aux intempéries pour des
prévisions de délais plus longs. Des données réelles fournies par Hydro Ontario
pour quatre circuits de charge sont utilisées pour des prévisions sur cinq, dix
et soixante minutes. Les résultats
montrent que l¹approche proposée est très attrayante.
1982
– Volume 7 – Numéro 3
An
assessment of superconductive energy storage for Canadian freight railways
Une évaluation d¹un système superconducteur d¹emmagasinage d¹énergie
pour le transport ferroviaire canadien
By A.R. Eastham, D.M. Pringle and P.R. Austin, Department of Electrical Engineering,
Queen¹s University, Kingston, Ontario.
Pages: 3-12
A superconductive wayside energy storage
system (SM WESS) is assessed for technical feasibility and economic viability.
The system, which would be used to store the braking energy of loaded freight
trains in order to ³peak shave² the subsequent power demand by an electrified
railway is compared to a flywheel storage system. SM WESS implementation
was considered for two iron-ore railways in Quebec, and the system
specifications were taken to be 5.5 MWh
(usable storage capacity) and 10MW (charge peak power level). The technology of
superconducting magnets is reviewed, and it is determined that the WESS
magnet would be much larger than any yet built, but considerably smaller than
magnets proposed for utility load levelling. After evaluating alternatives, a
simple solenoid geometry and a 4.2 K pool-boiling refrigeration system are
selected. The conceptual designs of magnetic, cryogenic and electrical
equipment were developed to provide credible cost estimates. The initial and
annual costs were estimated to be $33.2 (±5) million and $270 thousand,
respectively. While the superconductive system is technically feasible, the
paper concludes that the magnitude of the initial cost is likely to preclude
further development of the SM WESS concept.
La
faisabilité technique et la viabilité économique d¹un système superconducteur
d¹emmagasinage d¹énergie latéral (SM WESS) comme moyen d¹emmagasiner l¹énergie
de freinage de trains de marchandises chargés afin ³d¹écrêter² la demande
d¹énergie subséquente d¹un chemin de fer électrifié, ont été évaluées en
comparaison avec un système d¹emmagasinage à effet volant. La mise en
application d¹un système SM WESS a été prise en considération pour deux chemins
de fer de transport de minerai de fer au Québec, et les caractéristiques du
système étaient les suivantes: 5,5 MWh (capacité d¹emmagasinage
utilisable) et 10 MW (puissance de pointe de charge). Un examen est présenté
sur la technologie des éléments superconducteurs, et il est établi que l¹aimant
WESS serait beaucoup plus gros qu¹aucun autre jusqu'ici construit, mais
considérablement plus petit que les aimants proposés pour l¹égalisation des
charges dans les services publics. Après l¹évaluation de diverses alternatives,
un choix a été porté sur une géométrie simple solénoïdale et un système de
réfrigération à bain 4,2 K. Les modèles conceptuels de l¹équipement magnétique,
cryogénique et électrique ont été mis au point afin d¹établir des estimations
de coûts crédibles. Les coûts initiaux annuels ont été évalués à 33,2 (± 5)
millions $ et 270 milles $ respectivement. Tandis que le système
superconducteur est techniquement faisable, on a néanmoins conclu que l¹ampleur
du coût initial empêchera probablement tout autre développement du concept du
système SM WESS.
A circular horn with dielectric coated flange
Une antenne cornet circulaire avec flasque
diélectrique enduit
By A. Ittipiboon, L. Shafai and E. Bridges, Department of Electrical Engineering,
University of Manitoba,
Winnipeg, Manitoba
Pages: 13-17
The similarity of a horn with corrugated
flange and a horn with dielectric coated flange is discussed. Radiation
characteristics of a circular horn with dielectric coated flange excited by a
circular guide are then investigated experimentally. It is found that by a
proper selection of the various elements—the waveguide radius, the
distance from the waveguide aperture to the dielectric surface, the airgap
thickness and the size of the flange—the E and H plane
radiation patterns, the side and back lobe radiations and the bandwidth of the
antenna can be controlled. These characteristics are found to be very similar
to those obtained from a circular horn with corrugated flange. Some
experimental data is given, as well as discussion of the usefulness of this
antenna as a feed for paraboloidal reflectors.
Une
discussion est présentée sur la similarité qui existe entre une antenne cornet
à flasque cannelé et une antenne cornet à flasque diélectrique enduit. Une
étude expérimentale est alors poursuivie sur les caractéristiques de
rayonnement d¹une antenne cornet circulaire à flasque diélectrique enduit,
excitée par un guide circulaire. On constate que, par le choix approprié du
rayon du guide d¹ondes, il est possible de contrôler la distance de l¹ouverture
du guide d¹ondes à la surface diélectrique, l¹épaisseur de l¹entrefer et la
dimension du flasque, les courbes de rayonnement des plans E et H, les
rayonnements des lobes latéral et arrière ainsi que la largeur de bande de
l¹antenne, Il est établi que ces caractéristiques sont très similaires àcelles
que l¹on peut obtenir avec l¹antenne cornet circulaire à flasque cannelé. Cette
étude expose également quelques données expérimentales et présente une
discussion sur l¹utilité de cette antenne comme dispositif d¹alimentation de
réflecteurs paraboloïdes.
Resonance phenomena on non-skewed H-plane multiple-Yagi
arrays
Phénomène de résonance
d¹antennes Yagi multiples à plan-H sans obliquité
By J . M. Tranquilla and G. B. Graham, Department of Electrical Engineering,
University of New Brunswick, Fredericton, N. B.
Pages: 18-23
Theoretical and experimental
swept-frequency radiation and impedance characteristics of several
multiple-Yagi arrays indicate that, in addition to the resonance phenomena
associated with the dipole cutoff region of the single Yagi, other resonances
are also present on the multiple-Yagi configuration. These resonances are
dependent not only upon the individual Yagi parameters but also upon the
relative orientation and spacing of the array antennas. Substantial
variations are also observed in the array gain, bandwidth, and front-to-back
ratio with the antenna spacing and position.
Les
caractéristiques théoriques et expérimentales d¹impédance et de rayonnement à
fréquence de balayage de plusieurs antennes Yagi multiples indiquent que,
en plus du phénomène de résonance habituel associé avec la bande de coupure
dipôle d¹une seule antenne Yagi, on remarque d¹une part, la présence d¹autres
résonances sur la configuration d¹antennes Yagi multiples et, d¹autre part, que
ces résonances dépendent non seulement des paramètres Yagi individuels mais
également de l¹orientation relative et de l¹espacement des antennes. On observe
également des variations substantielles dans l¹amplification, la largeur de
bande et le rapport des lobes selon l¹espacement et la position des antennes.
Numerically-robust techniques for the monitoring of
power system operations
Techniques numériques pour le contrôle de l¹exploitation de systèmes
électriques
By V.H. Quintana,
Department of Electrical Engineering, University of Waterloo, Waterloo, Ontario.
Pages: 24-33
This paper firstly presents a brief
survey of the major advances on numerical techniques to solve the Power System
State Estimation (PSSE) problem. Secondly, a brief review of the
conventional batch estimator based on the solution of the normal equation is
presented, together with a discussion on its performance from a numerical point
of view. Thirdly, two numerically robust techniques are described for the
solution of the PSSE problem: Golub¹s method for the solution of the Weighted
Least Squares (WLS) problem of a PSSE batch processor, using the Householder
orthogonal transformations; and Givens method for the sequential WLS state
estimators, using orthogonal transformations performed by rows. Fourthly, a
discussion on the sparsity and ordering techniques is included. Finally, a
comparison of the two orthogonal techniques with the conventional method,
from a computer execution time and storage requirement point of view, is also
presented. Several numerical examples are used for such a comparison.
Cette
étude passe tout d¹abord brièvement en revue les principaux progrès réalisés
sur les techniques numériques employées pour solutionner le problème de
l¹évaluation de l¹état des systèmes électriques (EESE). En deuxième lieu, elle
présente un bref examen de l¹estimateur de lots conventionnel basé sur la
solution de l¹équation normale, suivi d¹une discussion sur sa performance du
point de vue numérique. Troisièmement, cette étude décrit deux techniques
numériques pour la solution du problème de l¹évaluation de l¹état des systèmes
électriques: (i) la méthode Golub pour la solution aux problèmes des moindres
carrés pondérés (MCP) d¹un dispositif de traitement par lots EESE, en utilisant
les transformations orthogonales Householder; et (ii) la méthode Givens
pour les estimateurs d¹états séquentiels à moindres carrés pondérés, en utilisant
les transformations orthogonales exécutées par rangées. Quatrièmement,
cette étude comprend une discussion sur les techniques de densité et
d¹instruction. Et pour finir, une comparaison est faite entre les deux
techniques orthogonales avec la méthode conventionnelle, du point de vue du
temps d¹exécution de l¹ordinateur et des besoins de stockage. Cette
comparaison s¹appuie sur plusieurs exemples numériques.
Adressage pour un système à
étalement spectral à accès multiples, FH-DPSK, applicable en communication
radio mobile
Addressing for a multiple access spectral spreading
system, for a FH-DPSK modem, in a mobile radio communication network
Par G. Niyonizeye, M. Lecours,
MSCGE et H.T. Huynh, Département de génie électrique, Université Laval,
Québec.
Pages: 34-38
On
présente dans ce travail une nouvelle approche de codage qui permet d¹établir
un grand nombre d¹adresses pour être, éventuellement, employées dans des
systèmes de communication mobile utilisant la technique d¹étalement de
spectres. L¹effet mutuel entre les adresses est étudié pour le modem FH-DPSK.
This paper presents a new approach to
select sequences which could be employed as users¹ addresses in a mobile
communication network. Error probabilities, due to the mutual interference
between these addresses, are computed for a FH-DPSK modem.
1982
– Volume 7 – Numéro 4
A
general theorem on the limitation of power consumption
Théorème général sur la limitation de la consommation énergétique
By F.M. Reza,* Fellow IEEE, Concordia University,
Montreal Quebec
Pages: 2-6
The characteristic values of the open
loop impedance (admittance) operator of a linear passive reciprocal n-port
impose certain natural bounds on the effective total energy consumptions in the
network. It is shown that the characteristic values of a linear system and the
energy dissipated by it are interrelated via arithmetic and geometric
inequalities. The lien between the two concepts is the convexity of quadratic
forms associated with nonnegative operators, and the minimax property of
their eigenvalues. The energy limitation for passive system is best exhibited
by a natural setting of the problem in a function space format: a format
lacking thus far in the classical network theory approach. In this manner, the
interplay between the quadratic energy forms and a set of standardized
orthonormal input stimuli may be explicitly characterized by a doubly
stochastic matrix. This, in turn, leads to a number of interesting and useful inequalities
between energies and eigenvalues of the system.
Les
valeurs caractéristiques du mécanisme actif à impédance (admittance) à deux
fils d¹un système linéaire, passif et réciproque à n-pôles imposent certaines
limites naturelles sur les consommations énergétiques totales réelles dans le
réseau. Cette étude montre que les valeurs caractéristiques d¹ un systéme
linéaire et l¹énergie qu¹il dissipe sont en corrélation par des inégalités
arithmétiques et géométriques. Le lien entre les deux concepts réside dans la
convexité des formes quadratiques associées à des opérateurs non négatifs,
ainsi que dans la propriété minimax de leurs valeurs propres. La limitation
énergétique d¹un système passif est démontrée par un montage naturel du
problème dans un format géométrique de fonctions; un format faisant défaut
jusqu¹ici dans l¹approche sur la théorie classique des réseaux. De cette
manière, l¹effet réciproque entre les formes énergétiques quadratiques et un
groupe de stimuli d¹entrée orthonormés standardisés peut être explicitement
caractérisé par une matrice doublement stochastique. Ceci mène alors à un
certain nombre d¹inégalités intéressantes et utiles entre les différentes
valeurs énergétiques et les valeurs propres du système.
Theoretical considerations related to development
of an integrated acousto-optic receiver
Considérations théoriques relatives à la mise au point d¹un récepteur
acousto-optique intégré
By V.M. Ristic and S.A. Jones, Department of
Electrical Engineering, University of Toronto, Toronto, Ontario
Pages: 7-18
Various aspects of design pertinent to the development
of an integrated acousto-optic receiver (spectrum analyzer) are considered. The
scattering of guided light by SAW has been modelled as a coupled-mode
interaction. The model is used to develop design curves for wideband acoustic
arrays and receiver efficiency. Spurious.free dynamic range is also investigated.
Divers aspects de
conception portant sur la mise au point d¹un récepteur acousto-optique
(récepteur panoramique) sont étudiés. La diffusion de la lumière guidée par
l¹onde acoustique de surface a été modelée comme une interaction à mode couplé.
Le modèle est utilisé afin de réaliser des courbes rendant efficaces le
récepteur et les assemblages acoustiques à large bande. Des études sont
également effectuées sur une gamme dynamique nonparasite.
Surface flashover of ceramic insulators in vacuum
at room and liquid nitrogen temperatures
Crachement périphérique
d¹isolateurs céramiques sous vide à des températures ambiantes et d¹azote
liquide
By J.D. Cross, K.D. Srivastava, University of
Waterloo, Waterloo, Ontario, B.
Mazurek and A. Tyman,
Technical University of Wroclaw, Poland.
Pages: 19-22
DC
and impulse surface flashover of ceramic insulators in vacuum is studied at
room and liquid nitrogen temperatures. By cooling only one of the electrodes at
a time it is observed that anode cooling had little influence on the flashover
voltage, while cooling the cathode to liquid nitrogen temperatures increases
the flashover voltage by 20 per cent under dc and by 50 per cent under
lightning impulse voltages. Ultra high speed photographic records show that
measurable light first appears at the cathode and progresses towards the anode,
under impulse voltages at a speed of approximately 1.5 x 106 m/s,
and at 4 x 107 m/s under dc voltages. Absorbed gases on solid
surfaces are considered important in discharge development.
Une étude est
effectuée sur le crachement périphérique par impulsions et par courant continu
d¹isolateurs céramiques sous vide à des températures ambiantes et d¹azote
liquide. En refroidissant une des électrodes à la fois seulement, on observe
que le refroidissement de l¹anode a peu d¹influence sur la tension du
crachement, tandis que le refroidissement de la cathode à une température
d¹azote liquide accroît la tension du crachement de 20% en courant continu et
de 50% par impulsions. Des enregistrements photographiques à très grande
vitesse indiquent que la lumière mesurable apparaît d¹abord à la cathode et
progresse ensuite vers l¹anode, à une vitesse approximative de 1,5 x 106m/s
par impulsions, et à 4 x l07 m/s par courant continu. Les gaz
absorbés sur les surfaces solides sont considérés comme importants du point de
vue du courant de décharge.
Natural frequencies of
transmission lines
Fréquences naturelles des
lignes de transmission
By A. Semlyen, Department of Electrical
Engineering, University of Toronto, Toronto, Ontario.
Pages: 23-28
Natural frequencies of transmission lines are
identified by the poles obtained from line transfer function matrices. The
procedure is based on an analysis in terms of the complex frequency s which has been introduced in the expressions of line
parameters and transfer functions using the concept of complex depth.3
Des fréquences
naturelles de lignes de transmission sont identifiées par les pôles obtenus par
les matrices des fonctions de transfert de lignes. La méthode est basée sur une
analyse effectuée en fonction de la fréquence complexe s qui a été
introduite dans les expressions des paramètres de ligne et des fonctions de
transfert en utilisant le concept de la profondeur complexe.3
Feature extraction of manufactured parts in the presence of
spurious surface reflections
Réflexions de surfaces non
sélectives
By A. Chottera, Northern Telecommunications,
Ottawa, Ontario, and M. Shridhar, Department
of Electrical Engineering, University of Windsor, Windsor, Ontario
Pages: 29-33
In the application of image processing
techniques for feature selection in manufactured parts, the generation of
spurious features due to strong reflections from illuminated surfaces
(particularly metal parts) has presented problems in the proper analysis of
features for quality control purposes. Such spurious features most
frequently appear as bright regions on a dark background and when image
thresholding is performed for the purpose of feature detection, such
regions appear as genuine features of the surface, causing ambiguities in the
feature detection. This paper proposes a simple and effective technique for
eliminating such features through an efficient border-following technique
followed by linear scanning of the interiors. The effectiveness and the
usefulness of the technique is demonstrated by considering a piston (in
particular the surface of the piston head) of the internal combustion engine of
an automobile.
Dans
l¹application des techniques de traitement des images à des fins de sélection
de caractéristiques propres aux pièces fabriquées, la génération de
caractéristiques non sélectives due à de fortes réflexions provenant de
surfaces illuminées (et plus particulièrement des pièces métalliques) a
présenté des problèmes lors de l¹analyse proprement dite des caractéristiques
effectuée aux fins du contrôle de la qualité. De telles caractéristiques non
sélectives apparaissent le plus fréquemment sous forme de zones lumineuses
sur un fond sombre et lorsque l¹établissement du seuil-image est effectué à des
fins de détection de caractéristiques, ces zones apparaissent comme de
véritables caractéristiques de la surface et sont cause d¹ambiguïté dans la
détection de caractéristiques. Cette étude propose une technique simple et
efficace d¹élimination de telles caractéristiques par une technique d¹analyse
des contours, suivie d¹un balayage linéaire de l¹intérieur. L¹efficacité et
l¹utilité de cette technique sont démontrées en prenant en exemple un piston
(en particulier, la surface de la tête du piston) du moteur de combustion
interne d¹une automobile.
Surge response
of transmission towers
Réaction des antennes de
transmission aux surintensités
By W. A. Chisholm, Ontario Hydro, Toronto, Ontario, Y.L. Chow, MCSEE and K.D. Srivastava, University of Waterloo, Waterloo,
Ontario.
Pages: 34-36
The lightning performance of overhead transmission
lines is related to the surge impedance and wave propagation time of the line
towers. Theoretical and experimental studies show that present models for the
tower response are not adequate. New theoretical models for tower surge
impedance are presented and supported with experiments.
Le comportement des
lignes de transmission aériennes contre la foudre est jonction de l¹impédance
caractéristique et du temps de propagation des antennes de transmission. Des
études théoriques et expérimentales indiquent que, en ce qui concerne la
réponse des antennes, les modèles présents ne sont pas adéquats. De nouveaux
modèles théoriques pour l¹impédance caractéristique des antennes sont présentés
et appuyés d¹expériences.