Analysis of Electromagnetic Wave Scattering Characteristics of Dielectric Barrier Discharge Plasma

This paper presented measurement results of scattering characteristics of dielectric barrier discharge (DBD) plasma at atmospheric pressure. In this paper, plasma actuator is fabricated by parallel connecting of basic configuration of DBD plasma actuator, then plasma could be generated by applying 14 kV, 4 kHz of high voltage generator. In order to measure the scattering characteristics of DBD plasma, in this paper, two horn antennas and vector network analyzer are used to compare the S-parameter. Because of the structure of fabricated plasma generator, different result is obtained as antenna polarization changes. When antenna polarization is parallel to electrodes of plasma generator, the scattered field is reduced by 2 dB in maximum. In addition, for parallel polarization case, PEC is set up behind the plasma generator to measure backward scattered field. When the observation angles are $40^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$, the amount of reduced scattered field is 2 dB in maximum at 5 GHz.

유전체 장벽 방전 플라즈마의 전자파 산란 특성 분석

본 논문은 대기압 환경에서 발생하는 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge: DBD) 플라즈마의 전자파 산란 특성을 측정하였다. 본 논문에서는 기본적인 DBD 플라즈마 발생기 구조를 병렬로 연결하여 넓은 면적의 플라즈마 발생기를 제작하였고, 14 kV, 4 kHz의 고전압 발생장치를 이용해 플라즈마가 발생하는 것을 확인하였다. 두 개의 혼 안테나와 벡터 네트워크 분석기를 이용해 S-parameter의 비교를 통해 전자파 산란 특성을 측정하였다. 전방 산란의 경우 제작된 플라즈마 발생기의 구조적 특성으로 인해 안테나의 편파에 따라 다른 결과 값을 얻었다. 편파가 수평일 때 최대 2 dB의 산란파 감쇠 특성을 확인할 수 있었다. 또한, 편파가 수평일 경우, 플라즈마 발생기 뒤에 PEC를 설치한 후 후방 산란 특성을 측정하였다. 그 결과, 5 GHz에서 안테나 관찰 각도가 $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$일 때 최대 2 dB 산란파 감쇠 특성을 얻었다.