한국전자파학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)

  • 제30권3호
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  • Pages.223-228
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  • 2019
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  • 1226-3133(pISSN)
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  • 2288-226X(eISSN)
한국전자파학회 (The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)
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덕트맵을 이용한 제주해안지역 이상 전파특성 분석

Analysis of Abnormal Path Loss in Jeju Coastal Area Using Duct Map

  • 왕성식 (홍익대학교 전자전기공학과) ;
  • 임태흥 (홍익대학교 전자전기공학과) ;
  • 정영준 (한국전자통신연구원) ;
  • 고민호 (한화시스템(주)) ;
  • 박용배 (아주대학교 전자공학부) ;
  • 추호성 (홍익대학교 전자전기공학과)
  • Wang, Sungsik (School of Electronic and Electrical Engineering, Hongik University) ;
  • Lim, Tae-Heung (School of Electronic and Electrical Engineering, Hongik University) ;
  • Chong, Young Jun (Electronics and Telecommunications Research Institute) ;
  • Go, Minho (Hanwha Systems Co., Ltd.) ;
  • Park, Yong Bae (School of Electrical and Computer Engineering, Ajou University) ;
  • Choo, Hosung (School of Electronic and Electrical Engineering, Hongik University)
  • 투고 : 2019.01.22
  • 심사 : 2019.03.18
  • 발행 : 2019.03.31
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초록

본 논문에서는 국내 해안지역인 제주도-진도에서의 실제 기상데이터와 지형정보를 이용하여 각 대기 굴절 기울기에 따른 전파 경로손실을 분석하고, 실측결과와 비교하여 결과가 유사함을 확인하였다. 시뮬레이션 결과를 토대로 하여 트랩의 위치와 두께에 따라 덕트맵을 구성하고, 송 수신 안테나의 고도에 따라 영역을 분할하여, 제주 해안지역에서 자주 발생하는 덕트에 대해 분석을 진행하였다. 이러한 덕트맵의 유효성을 확인하기 위해 실제 2018년 5월의 기상데이터 중 대표적인 2개 날짜의 데이터를 선택하여 덕트맵 상에서 해당되는 위치를 확인하고, 전파 경로손실을 계산한 후, 실측데이터와 비교하였다. 시뮬레이션을 통해 얻어진 경로손실 값은 각각 167.7 dB, 192.3 dB로서 측정 결과 164.4 dB, 194.9 dB와 유사함을 확인할 수 있다.

This study analyzes the propagation of the path losses between Jeju-do and Jin-do transceivers located in the coastal areas of Korea using the Advanced Refractive Prediction System(AREPS) simulation software based on the actual coastal weather database. The simulated data is used to construct a duct map according to the altitude and thickness of the trap. The duct map is then divided into several regions depending on the altitude parameters of Tx and Rx, which can be used to effectively estimate the abnormal wave propagation characteristics due to duct occurrence in the Jeju-do coastal area. To validate the proposed duct map, two representative atmospheric index samples of the weather database in May 2018 are selected, and the simulated path losses using these atmospheric indices are compared with the measured data. The simulated path losses for abnormal conditions at the Rx point at Jeju-do are 167.7 dB and 192.3 dB, respectively, which are in good agreement with the measured data of 164.4 dB and 194.9 dB, respectively.

키워드

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그림 1. 일반적인 대기 수정굴절률의 덕트 trilinear model 모델링 Fig. 1. Duct trilinear modeling for the conventional modified refractive indices.

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그림 2. 제안된 덕트맵 모델링과 영역분할 Fig. 2. The proposed duct map for the various duct types.

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그림 3. 제주-진도 해안 지형을 포함한 덕트맵 Fig. 3. The duct map including the Jeju-Jindo coastal area.

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그림 4. Case A와 Case B에 대한 수정굴절률 Fig. 4. The modified refractive indices for Case A and Case B.

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그림 5. Case A의 거리에 따른 전파 경로손실 시뮬레이션 결과 Fig. 5. The simulated result of the path loss for Case A.

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그림 6. Case B의 거리에 따른 전파 경로손실 시뮬레이션 결과 Fig. 6. The simulated result of the path loss for Case B.

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그림 7. 경로손실에 대한 측정과 시뮬레이션 결과비교 Fig. 7. The comparison between the measured and simulated results for the path losses.

참고문헌

  1. J. Y. Kim, D. W. Chun, C. J. Ryu, and H. Y. Lee, "Optimization methodology of multiple air hole effects in substrate integrated waveguide applications," Journal of Electromagnetic Engineering and Science, vol. 18, no. 3, pp. 160-168, Jul. 2018. https://doi.org/10.26866/jees.2018.18.3.160
  2. H. G. Jeon, S. M. Shin, T. Hwang, and C. E. Kang, "Reverse link capacity analysis of a CDMA cellular system with mixed cell sizes," IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 49, no. 6, pp. 2158-2163, Nov. 2000. https://doi.org/10.1109/25.901887
  3. P. Valtr, P. Pechac, "The influence of horizontally variable refractive index height profile on radio horizon range," IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 4, pp. 489-491, Dec. 2005. https://doi.org/10.1109/LAWP.2005.862065
  4. C. Kim, Y. B. Park, "Prediction of electromagnetic wave propagation in space environments based on geometrical optics," Journal of Electromagnetic Engineering and Science, vol. 17, no. 3, pp. 165-167, Jul. 2017. https://doi.org/10.5515/JKIEES.2017.17.3.165
  5. M. Wagner, P. Gerstoft, and T. Rogers, "Estimating refractivity from propagation loss in turbulent media," Radio Science, vol. 51, no. 12, pp. 1876-1894, Nov. 2016. https://doi.org/10.1002/2016RS006061
  6. A. Karimian, C. Yardim, P. Gerstoft, W. S. Hodgkiss, and A. E. Barrios, "Refractivity estimation from sea clutter: An invited review," Radio Science, vol. 46, no. 6, pp. 1-16, Dec. 2011.
  7. J. Pozderac, J. Johnson, C. Yardim, C. Merrill, T. Paolo, and E. Terrill, et al., "X-band beacon-receiver array evaporation duct height estimation," IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 66, no. 5, pp. 2545-2556, Mar. 2018. https://doi.org/10.1109/TAP.2018.2814060