• 제목/요약/키워드: 도파관 배열

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거리 종속 환경에서의 배열 불변성 기반 거리추정과 상응 거리와의 관계 (The relationship between the array invariant-based ranging and the effective range in a weakly range-dependent environment)

  • 김동현;변기훈;김대환;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.455-465
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    • 2024
  • 천해역에서 효과적인 거리추정 방법으로 알려진 배열 불변성은 도파관 불변성으로 요약될 수 있는 이상적인 도파관 내에서의 광대역 확산 특징을 기반으로 개발되었으며, 배열 기울기가 존재하는 상황에서도 배열 기울기와 거리를 동시에 추정할 정도로 강인하다. 최근에는 도파관 불변성의 각도 종속성을 완전히 고려할 수 있도록 확장되었다. 하지만, 거리-종속 환경에 대해 거리-독립 환경의 배열 불변성 기법을 적용한다면, 해저 지형 오정합에 의해 거리추정오차가 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 거리추정 오차를 상응 거리 개념을 도입하여 해석하고자 한다. 거리-종속 환경에서의 수치 시뮬레이션 수행과 해상 실험 데이터를 통해 거리추정의 오차와 상응 거리 사이의 관계를 입증하였다.

평행평판 도파관의 윗면에 위치한 주기적인 슬롯 배열에 의한 전자파의 회절특성 (Diffraction Properties from Periodic Slot Array in the Upper Wall of Parallel Plate Waveguide)

  • 박진택;홍재표;고지환;조영기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.311-318
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    • 2005
  • 평행평판 도파관의 윗면에 2차원적 주기적인 슬롯이 배열된 구조에서 회절특성에 중점을 두어 해석하였다. 주기적인 슬롯배열은 한 축은 무한 슬롯 배열로 두고 다른 축은 유한개의 슬롯 배열로 구성된다. 평행편판 도파관 내부로 입사되는 전자파는 일부 반사되고 일부는 슬롯을 통하여 복사되며 나머지는 주기적인 슬롯이 있는 영역을 넘어 투과하게 된다. 이러한 경우에 평행평판 도파관의 높이, 단일 슬롯의 크기, 그리고 슬롯 배열의 주기에 따라 반사, 복사 그리고 투과되는 전력을 수치 계산하여 살펴보았다. 이러한 연구는 TFT-LCD와 PDP 구조의 됫면에 장착되는 주기적인 원형개구 구조를 이용하는 환기구조 설계에 유익할 것으로 사료된다.

좌선회, 우선회 원편파 모두 수신 가능한 차량용 도파관 슬롯 배열 안테나 (Slotted array in-motion antenna for receiving both RHCP and LHCP using a single layer film)

  • 손광섭;박찬구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권2호
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    • pp.126-133
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    • 2009
  • 본 논문에서는 차량용 위성 안테나에 적합한 평판형 도파관 슬롯 배열 안테나를 설계 제작하였다. 제안된 안테나는 마이크로스트립 패치 배열 안테나의 유전체 손실 및 급전 라인의 손실을 대체하고자 조립하기에 간단한 3층 구조의 급전 도파관을 이용하여 고이득의 안테나를 구현하였다. 또한 얇은 단일 필름을 이용한 편파기를 사용하여 위성에서 송신한 RHCP(Right Handed Circular Polarization), LHCP(Left Handed Circular Polarization)를 기계적으로 모두 수신 가능하도록 설계 제작하였다. 제작된 4X8 배열 안테나의 이득은 27.5dB, 8X16 배열 안테나의 이득은 32dB이다.

유도성 포스트가 위치한 도파관 $\pi$-결합의 전력분배 특성 해석 (An Analysis of the Divided Power Characteristics of Waveguide $\pi$-Junction with an Inductive Post)

  • 김용수;고영호고광태백락준
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.181-184
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    • 1998
  • 본 연구에서는 단층구조 평면형 슬롯 도파관 배열 안테나에 있어서 전력분배기로 이용되는 유도성 포스트가 있는 도파관 π-결합의 특성과 각 포트로 나누어지는 전력의 주파수 특성을 고찰하였다. π-결합은 한 개의 결합창을 통해서 두 개의 도파관으로 전력을 분배하여 결합된 도파관들을 동위상·동진폭으로 급전시킬 수 있다. 전력분배 특성은 Galerkin법을 사용해서 해석했고 유도성 포스트를 붙임으로써 π-결합으로부터의 반사는 -27dB이하로 억제할 수 있음을 확인하였다.

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비대칭 복합 아이리스에 의해 여기되는 비이격 종방향 션트슬롯 (Non-Offset Longitudinal Shunt Slot Exited by an Asymmetry Compound Iris)

  • 김병문;홍재표;조영기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권8호
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    • pp.684-692
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    • 2016
  • 본 논문에서는 도파관 슬롯 배열 안테나의 요소로서 구형 도파관 광벽 중심에 위치하고, 비대칭 아이리스에 의해 급전되는 종방향 션트 슬롯을 제안하였다. 아이리스의 기구 치수를 적절히 조절하면 원하는 주파수에서 슬롯을 공진시킬 수 있다. 제안된 슬롯은 넓은 범위의 정규화 공진컨덕턴스, 공진시 도파관 내의 최소 위상변화 등의 장점을 가진다. 부가적으로 제안된 슬롯이 도파관 슬롯 배열에 적용될 때 각 슬롯들이 일직선으로 배치되기 때문에 원치 않는 교차편파 준위를 낮출 수 있다. 부엽준위 -20 dB를 가지는 $8{\times}1$ 중앙 급전 도파관 슬롯 배열 안테나를 설계, 제작한 후 실험하였다. 측정결과들은 시뮬레이션 결과들과 잘 일치하고, 주파수 9.41 GHz에서 부엽준위 -18.13 dB, 교차편파 준위는 -48.85 dB로서 종래의 종방향 슬롯배열안테나에 비해 약 15 dB 정도 개선되었다.

열린 도파관을 이용한 배열안테나의 전자파 해석 등가 모델링 기법 (Design of an Equivalent Antenna Model for Array Antennas Using Open-Ended Waveguide)

  • 이동은;변강일;추호성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.525-532
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    • 2015
  • 본 논문에서는 대형 구조체에 장착된 안테나의 효율적인 성능예측을 위하여, 열린 도파관을 이용한 배열안테나 해석등가 모델링 기법을 제안하였다. 등가 모델을 구현하기 위하여 우선 배열 안테나의 개별 소자를 열린 도파관 형상으로 설계하였으며, 도파관의 깊이, 도파관의 개구면 넓이, 그라운드의 크기를 조절하여 원하는 개별 소자의 방사패턴의 도출이 가능하도록 하였다. 개발된 개별 소자를 두 가지 타입의 배열안테나의 등가 모델링에 적용하였다. 등가모델을 이용하여 도출된 안테나의 성능을 원본 안테나의 해석 성능과 비교하였으며, 최대이득은 0.2 dB, 반전력 빔폭은 $1^{\circ}$ 이내의 오차를 보여, 등가모델을 이용한 원본 안테나의 성능 모사가 가능함을 확인하였다. 또한, 제안된 등가모델을 간단한 항공기 형상에 장착하여 전자파 해석을 수행하였으며, 원본 안테나를 탑재한 해석 결과와 비교하였고, 그 결과 시뮬레이션 필요 해석 자원 및 해석 시간이 60 % 이상 감소하는 것을 확인하였다.

개방형 도파관 배열 안테나의 조향 소자 패턴 및 조향 임피던스에 관한 연구 (Scan Element Pattern and Scan Impedance of Open-Ended Waveguide Away Antenna)

  • 유제우;라동균;김동석;김찬홍;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.7-14
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    • 2007
  • 본 논문에서는 직사각형 개방형 도파관들이 삼각 격자 형태로 배열된 구조의 조향 특성을 연구하였다. 무한배열 해석 이론에서의 도파관 모드와 플로케 모드 함수를 이용하여 도파관 내부와 외부의 전계 성분을 적분방정식으로 유도하고 이를 프로그램화하여 조향 소자 패턴과 조향 임피던스를 수치해석하였다. CST사의 MWS(Microwave Studio)와 Ansoft사의 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 이용하여 얻어진 시뮬레이션 결과와 계산된 결과를 비교하였고, 아울러 $8{\times}8$ 부배열을 제작하고 측정하여 시뮬레이션과 계산 결과와 비교함으로써 접근 방법의 타당성을 검증하였다. 제작된 부배열 안테나는 X-대역에 있는 중심주파수의 10.5 % 대역 내에서 E-면(방위각)과 H-면(고각) 조향 범위 ${\pm}45^{\circ}C,\;{\pm}20^{\circ}C$ 내에서 평탄한 이득을 갖고 또한 -10 dB 이하의 반사 손실을 갖는 것을 확인하였다.

수중에서의 도파관 불변성을 이용한 가상 음원 배열 기반의 다양한 거리 방향으로의 강인한 집속 (Robust variable range focusing with a virtual source array using the waveguide invariant in underwater)

  • 변기훈;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.23-29
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    • 2017
  • 가상 음원 배열 개념은 시역전 처리에 시지연 빔조향 기법을 적용함으로써 가상 음원 배열로부터 나아가는 방향에 해당하는 선택된 위치에 음원 없이도 음파의 시 공간적 집속을 수행하는 방법이다. 하지만 가상 음원 배열 개념을 이용한 시역전 처리 방법은 가상 음원 배열에 해당하는 임계각 및 근거리를 벗어나는 범위로의 음파 집속이 불가능하다는 제약 조건이 따른다. 본 논문에서는 이러한 제약 조건을 해결하기 위해, 도파관 불변성 이론을 가상 음원 배열 개념에 적용하여 집속 음장의 수평 방향으로의 이동을 통해 임계각 및 근거리를 벗어나는 구간으로의 음파 집속 방법에 대한 연구를 수행하였다. 수치 실험의 결과를 통해 본 연구의 타당성을 검증하였으며, 기존의 가상 음원 배열 개념의 제약 조건에 관계없이 선택된 위치에서의 강인한 음파 집속 성능의 결과를 보였다.

SAR용 X-밴드 10 10도파관 슬롯 배열 안테나 설계 및 제작 (Design and Manufacture of X-Band 10 X 10 Waveguide Slot Array Antenna for SAR)

  • 신영종;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.1019-1025
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    • 2004
  • 직각 도파관 내의 주 모드인 TE$_{10}$ 모드의 필드 분포를 기준으로 만든 전송선 등가 모델을 바탕으로 슬롯 결합의 결합을 통해 급전하는 도파관 슬롯 배열 안테나를 설계하였다. 이를 위해 도파관 중심에 위치한 기울어진 슬롯(결합 슬롯)의 적절한 각도와 도파관 축 방향 슬롯(방사 슬롯)의 이격거리를 구해낸 후, 이를 EM 시뮬레이션을 통해 전자기적 특성을 파악하고 특성을 분석하였으며 실제 제작품 측정 결과 비교하였다. 측정된 반사손실 대역폭은 중심주파수 9.15 GHz에서 180 MHz, 부엽레벨은 -25 dB 이하, 반 전력 빔폭은 약 9$^{\circ}$, 이득은 25.5 dB이며 이러한 결과는 시뮬레이션 데이터와 유사하다.

다층 구조를 이용한 도파관 배열의 EMP 차폐성능과 유동 분석 (Analysis of EMP Shielding Effectiveness and Flow of Fluid with Multi-Layered Waveguide-Below-Cutoff Array)

  • 김상인;김유나;방승기;김석봉;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권8호
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    • pp.735-741
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    • 2016
  • 배기관에 도파관 배열을 삽입하여 일정수준의 차폐효과를 만족시키기 위해서는 도파관 배열의 전체길이가 늘어나야 한다. 이때, 공정의 난이도와 비용이 증가하게 되며, 유체의 흐름을 방해하게 된다. 이를 보완하기 위해, 여러 개의 도체판으로 접합시켜 만든 도파관을 교차시켜 다층 구조 도파관을 제안하였다. 2층 구조에서부터 8층 구조까지 증가시키며, 차폐효과를 확인한 결과, 52 dB에서 75 dB로 향상되는 것을 확인하였다. 또한, 다층 구조 도파관이 설치된 배기관에 대해서 유속 시뮬레이션을 진행한 결과, 주입구 유속이 1m/s일 경우, 2층 구조에서부터 8층 구조까지 입구 및 출구 측 유속이 각각 0.88m/s에서 0.77m/s, 0.63m/s에서 0.68m/s로 단일 사각형 도파관 배열의 유속 결과 값인 0.79m/s와 0.53m/s에 비해서 속도 손실이 줄어드는 것을 확인하였다.