Electrical Engineering Dictionary - part 84

uniform strength or to measure the magnetic
moment of a magnet.

Helmholtz equation

a partial differential

equation mathematically described by



∇

2

+ k

2



φ = 3Df ,

where

∇

2

is the Laplacian,

k is the wavenum-

ber,

f is the forcing function, and φ is the

equation’s solution.

HEMT

See

high electron mobility

transistor

.

Henry, Joseph

Henry is best known as

the first Director (1846) of the Smithsonian
Institution, and President of the National
Academy of the Sciences. Henry was largely
self-taught, but his early experiments gar-
nered him sufficient recognition to become a
Professor of Natural Philosophy at New Jer-
sey College (now Princeton). Henry’s early
experiments resulted in the development of a
practical electric motor and a relay later quite
important in telegraphy.

hermetic seal

a seal that is such that the

object is gas-tight (usually a rate of less than
1

× 10

−6

cc/s of helium).

Hermite form of 2-D polynomial matrix

denote by

F

m×n

(z

1

) [z

2

]

(F

m×n

[

z

1

] [

z

2

]

)

the set of

m × n polynomial matrices in z

2

with coefficients in the field

F (z

1

) (poly-

nomial coefficients in

z

1

).

2-D polyno-

mial matrix

A(z

1

, z

2

) ∈ F

m×n

[

z

1

, z

2

] of

full rank has Hermite form with respect to

F

m×n

[

z

1

] [

z

2

] if

A

H

(z

1

, z

2

) =

































































































































a

11

a

12

... a

1

n

0

a

22

... a

2

n

... ... ... ...

0

0

... a

nn

0

0

... 0

... ... ... ...

0

0

... 0




















if

m > n








a

11

a

12

... a

1

n

0

a

22

... a

2

n

... ... ... ...

0

0

... a

nn






 if m = n








a

11

a

12

... a

1

m

... a

1

n

0

a

22

... a

2

m

... a

2

n

... ... ... ... ... ...

0

0

... a

mm

... a

mn








if

m < n

where deg

z

2

a

ii

> deg

z

2

a

ki

for

k 6= i (deg

z

2

denotes the degree with respect to

z

2

). In a

similar way, the Hirmite form of

A(z

1

, z

2

)

with respect to

F [z

1

] [

z

2

] can be defined.

A(z

1

, z

2

) can be reduced to its Hermite form

A

H

(z

1

, z

2

) by the use of elementary row

operations or equivalently by premultiplica-
tion by suitable unimodular matrix

U(z

1

, z

2

)

(det

U(z

1

, z

2

) ∈ F (z

1

)), i.e., A

H

(z

1

, z

2

) =

U(z

1

, z

2

)A(z

1

, z

2

). See for example, T.

Kaczorek, Two-Dimensional Linear Systems,
Springer-Verlag, Berlin, 1985.

Hermite Gaussian beam

electromag-

netic beam solution of the paraxial wave
equation in which the field is a product of
a Hermite-polynomial and a Gaussian func-
tion of distance from the beam axis.

Hermitian matrix

a square matrix that

equals its conjugate transpose.

hertz

a measure of frequency in which

the number of hertz measures the number of
occurrences (of whatever is being measured)
per second.

Hertz dipole

a straight, infinitesimally

short and infinitesimally thin conducting fil-
ament with uniform current distribution. The

c

2000 by CRC Press LLC

current amplitude is usually assumed to vary
sinusoidally in time.

Hertz, Heinrich Rudolf

(1857-1894)

Born: Hamburg, Germany

Hertz is best known as the person who dis-

covered radio waves. Hertz had several pro-
fessorships including posts at Berlin, Kiel,
Karlsruhe, and Bonn. Hertz’s work was both
theoretical and experimental. He succeeded
in proving important elements of Maxwell’s
equations, and was able to demonstrate that
radio waves could be generated. He died
early from a degenerative bone disease. We
honor his name by referring to the hertz as a
unit of frequency.

Hertzian dipole

See

Hertz dipole

.

Hertzian potential

potentials used for the

computation of electromagnetic field. By us-
ing the Hertzian vector potentials of electric
and magnetic type

5

e

, 5

h

, respectively, the

fields are expressed as

E

= k

2

5

e

+ ∇∇ · 5

e

− jωµ∇ × 5

h

H

= jωε∇ × 5

e

+ k

2

5

h

+ ∇∇ · 5

h

where

 is the dielectric permittivity, µ the

magnetic permeability, and

k = ω√µ, with

ω denoting the angular frequency.

heterodyne detection

method of measur-

ing the frequency content of an optical sig-
nal in which that signal is combined with a
known CW reference signal from a local os-
cillator by means of a square-law detector;
sometimes provides a more direct and sensi-
tive representation of the frequency content
of a signal than homodyne detection.

heterodyne receiver

a receiver where the

low-level RF signal is mixed with a local
oscillator signal to produce an intermediate
frequency (IF). The IF frequency is usually
between 10 to 100 MHz. It can be ampli-
fied with a low noise amplifier. Heterodyne
receivers have much better sensitivity and
noise characteristics than direct detection re-
ceivers.

heterogeneous

having dissimilar compo-

nents in a system; in the context of comput-
ers, having different types or classes of ma-
chines in a multiprocessor or multicomputer
system.

heterojunction

a junction between two

crystals of different bulk composition, typ-
ically referring to semiconductor–semicon-
ductor interfaces. The prototype example is
AlAs/GaAs.

heterojunction bipolar transistor (HBT)

proposed by Shockley (U.S. Patent 2569347).

heterojunction

field

effect

transistor

(HFET)

a field effect transistor that uses

a heterojunction in the channel parallel to
the current flow direction to improve the
carrier transport by separating the dopant
from conduction region. Other names for
this device include MODFET, (MOdulation
Doped Field Effect Transistor and HEMT,
High Electron Mobility Transistor.

heterojunction laser

See

diode laser

.

heterostructure

refers to a composite

structure in which two dissimilar materials
are chemically joined at a common interface.
Examples are GaAs-AlGaAs, metal on semi-
conductor, oxide on semiconductor, etc.

Heuristic

special problem-specific knowl-

edge that can be used to help direct a search
efficiently towards an appropriate, though
possibly suboptimal, solution. See

heuristic

search

.

heuristic search

a search that uses prob-

lem-specific knowledge in the form of heuris-
tics in an effort to reduce the size of the search
space or speed convergence towards a solu-
tion. Heuristic searches sacrifice the guaran-
tee of an optimal solution for reduced search
time.

c

2000 by CRC Press LLC

hexadecimal notation

expressing num-

bers in base-16 format. See also

hexadecimal

number system

.

hexadecimal number system

the num-

bering system that uses base-16, commonly
used in computer systems. The digits 10–15
are generally represented by the letters A–F.

hexagonal pixel

See

pixel

.

HFET

See

heterojunction field effect

transistor

.

HgCdTe

semiconductor alloy important

as the active photoconductive or photovoltaic
element in mid- to long-wavelength infrared
detectors.

HgTe/CdTe

heterostructure combination

with properties similar to the HgCdTe alloy,
but with added tailorability from the ability
to modify properties such as band gap layer
by layer.

hi-bi fiber

optical fiber with high lin-

ear birefringence. Light launched on one of
the fiber’s polarization axes will maintain its
polarization state as it propagates along the
length of the fiber.

hidden layer

a layer of neurons in a multi-

layer perceptron network that is intermediate
between the output layer and the input layer.

hidden Markov model (HMM)

a

discrete-time, discrete-space dynamical sys-
tem governed by a Markov chain that emits a
sequence of observable outputs, usually one
output (observation) for each state in a trajec-
tory of such states. More formally, a HMM
is a five-tuple (



X

, 

O

, A, B, π), where 

X

is a finite set of possible states,



O

is a finite

set of possible observations,

A is a set of tran-

sition probabilities,

B is a set of observation

probabilities, and

π is an initial state distri-

bution.

hidden station problem

problem related

to multiple access protocols in mobile envi-
ronment where two mobile stations may not
be able to detect each other’s transmission,
leading to the possibility of a transmission
collision.

hidden unit

a neural unit in a network that

has no direct connection to either the network
inputs or to the network outputs.

hierarchical clustering

a clustering tech-

nique that generates a nested category struc-
ture in which pairs or sets of items or cat-
egories are successively linked until every
item in the data set is connected. Hierar-
chical clustering can be achieved agglom-
eratively or divisively.

The cluster struc-

ture generated by a hierarchical agglomer-
ative clustering method is often a dendro-
gram, but it can be also as complex as
any acyclic directed graph.

All concept

formation systems are hierarchical cluster-
ing systems, including self-generating neu-
ral networks. See also

clustering

,

concept

formation

,

self-generating neural network

.

hierarchical coding

coding a signal at

several resolutions and in order of increasing
resolution. In an hierarchical image coder
an image is coded at several different sizes
and in order of increasing size. Typically,
the smaller sized images are used to encode
the larger size images to obtain better com-
pression.

hierarchical control

operation or struc-

ture of the control system, where the con-
troller, or the given control layer, is com-
posed of several local decision units coordi-
nated ( See

coordination

) by a supremal unit

(coordinator unit); hierarchical control in the
above narrow sense is tantamount to the mul-
tilevel control, yet the term hierarchical con-
trol is also used in broader meaning — cover-
ing both multilevel and multilayer control as
well as integrated multilayer–multilevel con-
trol structures occurring in large industrial
and environmental applications.

c

2000 by CRC Press LLC

hierarchical feature map

a hybrid learn-

ing network structure also called counter-
propagation network that consists of a un-
supervised (hidden) layer and a supervised
layer. The first layer uses the typical (in-
star) competitive learning, the output will be
sent to the second layer, and an outstar super-
vised learning is performed to produce the re-
sult. See also

counter-propagation learning

,

outstar training

.

Kohonen calls a feature map that learns hi-

erarchical relations as a “hierarchical feature
map.”

hierarchical memory

also known as

multi-level memory.

The organization of

memory in several levels of varying speed
and capacity such that the faster memories lie
close to the processor and slower memories
lie further away from the processor. Faster
memories are expensive, and therefore are
small. The memories that lie close the pro-
cessor store the current instruction and data
set of the processor. When an object is not
found in the memories close to the proces-
sor, it is fetched from the lower levels of the
memory hierarchy. The top levels in the hi-
erarchy are registers and caches. And the
lowest level in the hierarchy is the backing
memory, which is usually a disk.

high byte

the most significant byte of a

multibyte numeric representation.

high definition television (HDTV)

a set

of standards for broadcast television that
incorporate all-digital transmission, greatly
improved audio and video quality, audio and
video compression, and integration of data
with television audio and video.

high electron mobility transistor (HEMT)

a depletion-mode field-effect transistor in

which the channel is a two-dimensional elec-
tron gas at a heterointerface. Other names:
MODFET, TEGFET, and 2DEGFET.

high frequency emphasis filter

a band-

limited filter whose frequency response in-

creases with frequency. Typically such a fil-
ter would have unity gain or less at low fre-
quencies.

high order interleaving

in memory inter-

leaving, using the most significant address
bits to select the memory module and least
significant address bits to select the location
within the memory module.

high pass filter

filter exhibiting fre-

quency selective characteristic that allows
high-frequency components of an input sig-
nal to pass from filter input to output unatten-
uated; all lower frequency components are
attenuated.

high phase order (HPO)

polyphase sys-

tems that contain 6, 9, or more phases —
rather than the standard three-phase system.
HPO systems may be used to provide a means
of transmitting more electrical power down
existing right-of-ways than three-phase sys-
tems, without an increase in transmission
voltage, and without an increase in EMF lev-
els at the edge of the right-of-way.

high rupturing capacity (HRC)

a term

used to denote fuses having a high interrupt-
ing rating. Most low-voltage HRC-type fuses
have an interrupting rating of 200 kA RMS
symmetrical.

high side

pertains to the portion of a cir-

cuit connected to the higher voltage winding
of a power transformer.

high state

a logic signal level that has a

higher electrical potential (voltage) than the
other logic state. For example, the high state
of TTL is defined as being greater than or
equal to 2.0 V.

high-impedance state

the third state of

tri-state logic, where the gate does not drive
or load the output line. See

tri-state circuit

.

high-level transmitter

a transmitter in

which the modulation process takes place at

c

2000 by CRC Press LLC