• 제목/요약/키워드: 모드매칭법

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모드 매칭법을 이용한 다층 다공성 탄성 흠음재가 채워진 원통형 소음기의 음향투과손실 계산 (Calculating transmission loss of cylindrical silencers lined with multi-layered poroelastic sound absorbing materials using mode matching method)

  • 이종무;양해상;성우제
    • 한국음향학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.375-388
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    • 2022
  • 본 논문은 다층 다공성 흡음재가 채워진 원통형 소음기의 음향투과손실을 구하는 과정을 다루었다. 다층다공성 흡음재 내부에서 전파되는 파동을 다루기 위해 Biot모델과 Johnson-Champoux-Allard-Lafarge(JCAL) 모델을 이용했다. 소음기 해석에 필요한 경계조건들을 얻었고 그것들을 토대로 수치적으로 모드를 구하는 과정을 설명했다. 얻은 모드들을 이용하여 2층 소음기에 대해 수치적인 실험을 진행했으며 처음 12개의 모드만으로도 음향투과손실이 수렴함을 보였다. 마지막으로 흡음재의 종류를 바꿔가면서 음향투과손실을 계산했고 이를 유한요소법을 이용한 결과와 비교함으로써 본 연구에서 제시한 모드 매칭법의 유효성을 검증했다.

모드매칭법을 이용한 금속의 Half Cylinder가 있는 구형 도파관의 산란 특성 해석 (Analysis of Scattering Characteristics of a Rectangular Waveguide with Conducting Half Cylinders using the Mode Matching Method)

  • 김원기;천동완;김상태;신철재
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권8A호
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    • pp.962-971
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    • 2004
  • 본 논문에서는 모드매칭법을 이용하여 구형 도파관 내부에 금속의 Half cylinder에 의한 산란 특성을 해석하는 수치적 해석법을 제시하였고, Half cylinder의 반경 변화와 회전에 따른 산란 특성을 계산하였다. 또한, 제안된 방법이 일반산란계수법과 연계되었을 때 여러 개의 Half cylinder가 위치한 경우에도 적용 가능함을 보였다. 2 pole 필터의 계산 결과로부터 Half cylinder의 회전에 따라 공진 주파수의 조정이 가능함을 알 수 있었다. 계산 결과는 HFSS의 결과와 비교하여 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시한 구조와 해석법은 튜닝 소자로 금속의 Half cylinder를 사용하는 도파관 관련 부품의 설계에 쉽게 이용될 수 있다.

밀리미터파를 위한 도파관 E-면 금속삽입 대역통과 여파기의 설계 및 제작에 관한 연구 (Analysis and Fabrication of Waveguide E-Plane Metal Insert Bandpass Filter for Milli-meter Waves)

  • 이용민;박종화;최진일;전형준;나극환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.108-114
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    • 1998
  • 본 논문에서는 도파관 E 면 금속삽입 방볍에 의한 밀리미터파 대역통과 여파기의 설계를 위해 모드매칭법에 의해 산란행렬올 계산하여 설계한 여파기의 전달특성을 분석하고, 설계 방법의 타당성 여부 검증을 위해 WR-34 구형 도파관을 사용하여 30.085-30.885 GHz 대역의 대역통과 여파기를 설계, 제작하였다. 설계, 제작된 대역통과 여파기의 전달특성은 모드매칭법에 의한 해석파 거의 일치하게 측정되었으며, 통과대역내 삽입손실은 최대 0 0.8 dB, 반사손실 -15 dB의 우수한 여파특성을 나타냉으로써 도파관 E-면 금속삽입 형태에 의한 밀리미터파용 대역통과 여파기로서의 적합성을 입증하였다.

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두 개의 경사진 금속봉을 가진 구형 도파관과 동축 선로의 접합부의 산란 특성 (The Scattering Performance of a Junction of Rectangular Waveguide to Coaxial Line with Two Skewed Conducting Posts)

  • 이상호;신철재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.351-358
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    • 2002
  • 본 논문에서는 구형 도파관내에 경사진 두 금속봉을 근사화한 구조에 모드 매칭법과 일반 산란계수법을 적용하여 이들의 경사 각도에 따른 상호 작용에 의한 산란 특성을 구할 수 있었다. 여기서 경사진 두 금속봉 구조에 모드 매칭법을 적용하기 위하여 적당한 개수의 모드를 택하여 경사각도에 대한 산란특성을 구하였다. 그리고, 이들의 경사진 두 금속봉의 계산 과정을 도파관과 동축선로의 접합부에 적용하여서 산란 특성을 얻을 수 있었다. 이런 결과에 따라서 경사 각도가 50$^{\circ}$ 일 경우에 동축 선로와 도파관 출력 포트로의 전달 특성이 3 ㏈가 되는 것을 알 수 있었다. 그리고, 입력단의 반사 손실은 경사 각도에 따라서 선형적으로 감소하는 특성을 얻을 수 있었다.

모드매칭법과 일반산란계수법을 이용한 수평 금속봉을 갖는 구형 도파관의 산란 특성 해석 (Analysis of Scattering Characteristics of the Rectangular Waveguide with a Horizontal Conducting Post using Mode Matching Method and Generalized Scattering Method)

  • 김원기;김상태;신철재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.698-705
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    • 2004
  • 본 논문에서는 내부에 수평 금속봉을 갖는 구형 도파관에 대하여 모드매칭법과 일반산란계수법을 사용하는 해석법을 제안하였고, 수평 금속봉의 반경 및 높이 변화에 따른 구형 도파관의 산란 특성을 계산하였다. 제안된 방법에 의해 계산된 결과는 실험 결과 및 HFSS의 결과와 비교하여 매우 잘 일치함을 알 수 있었다. 본 논문에서 제시한 해석법은 수평 금속봉을 사용하는 도파관 관련 부품의 설계에 쉽게 이용될 수 있다.

타원형 금속봉이 있는 구형 도파관의 전파특성 (Propagation Characteristics of Rectangular Waveguide with Elliptical Conducting Post)

  • 김원기;이창언;김상태;설용태;신철재
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권4A호
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    • pp.256-266
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    • 2003
  • 본 논문에서는 내부의 타원형 금속봉에 의한 구형 도파관의 산란 특성과 금속봉의 등가 임피던스를 모드매칭법과 일반 산란계수법을 사용한 수치적 방법으로 해석하였다. 타원형 금속봉에 의한 구형 도파관의 산란특성은 봉의 이심률과 높이에 따라 미세하게 변화되고 있으며, 봉의 높이가 낮은 경우(w.54mm, 4mm) 구형 도파관의 산란 특성 변화는 전체 주파수 대역에서 나타나는 반면, 봉의 높이가 높아질수록(7.62mm, 9mm) 이러한 특성의 변화는 높은 주파수 대역에서 뚜렷해짐을 알 수 있었다. 계산결과는 HFSS와 비교하여 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시한 구조와 해석법은 튜닝 소자로 타원의 원통형 금속봉을 사용하는 도파관 관련 부품의 설계와 제작에 쉽게 이용될 수 있다.

경사진 금속붕을 가진 구형도파관 동축선로의 접합구조 특성 계산 (calculation of the Performance about a Junction of Rectangular Waveguide to Coaxial Line with an Skewed Conducting Post)

  • 이상호;박익모;신철재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.1271-1281
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    • 2000
  • 본 논문에서는 모드 매칭법과 일반 산란계수법을 이용하여 경사진 금속봉이 도파란내에 놓여 있을 때 반사 특성과 투과 특성을 구하였으면, 이 결과를 이용하여 동축선로와 도파관과의 접합에 응용할 수 있도록 최적의 조건을 도출하였다. 여기서 반사특성은 기울기사 클수록 뚜렷아세 개선되어서 최소-40dB까지 감소하였고, 투과특성은 최적의 각도 45$^{\circ}$에서 최대의 특성을 얻을 수 있었다. 또한, 이를 HFSS의 결과와 비교하였을 때 잘일치하는 결과를 얻을 수 있었다.

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입.출구의 고차모드를 고려한 사각형 단순확장관의 음향해석 (ACOUSTIC ANALYSIS OF RECTANGULAR SIMPLE EXPANSION CHAMBER WITH CONSIDERATION OF HIGHER ORDER MODE OF INLET/OUTLET)

  • 이정환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제23권6호
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    • pp.748-754
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    • 1999
  • The acoustic performance of reactive type single expansion chamber can be calculated theoretically by plane wave theory. But higher order modes should be considered to widen the frequency range. Munjal has suggested the method for analyzing the acoustic properties of simple expansion chamber with taking into consideration of higher order mode of inlet/outlet. But his method cannot predict the acoustic properties exactly when the dimensions of inlet/outlet and expansion chamber have not integer multiples. In this paper the new method was suggested to overcome the shortcomings of Munjal's method The predictions by this method were also compared with those by the finite element method.

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고차모드를 고려한 사각형 단순 확장관의 간편음향해석법의 개선 (A Modified Simple Acoustic Analysis of Rectangular Simple Expansion Chamber with Consideration of Higher Order Modes)

  • 김봉준;정의봉;황상문
    • 소음진동
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    • 제9권2호
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    • pp.340-347
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    • 1999
  • The acoustic performance of reactive type single expansion chamber can be calculated theoretically by plane wave theory. But higher order model should be considered to widen the frequency range. Mode matching method has been developed to consider higher order modes, but very complicated algebra should be used. Munjal suggested a numerical collocation method, which can overcome the shortcomings of mode matching method, using the compatibility conditions for acoustic pressure and particle velocity at the junctions of area discontinuities. But the restriction of Munjal's method is that the ratio between the area of inlet(or outlet) pipe and that of chamber must be natural number. In this paper, the new method was suggested to overcome the shortcomings of Munjal's method. The predictions by this method was also compared with those by the finite element method and Munjal's method in order to demonstrate the accuracy of the modified method presented here.

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AWE를 이용한 고효율 고전력 밀도 압전 변압기의 최적설계 (Optimal Design of Piezoelectric transformer for High Efficiency and High Power density using AWE)

  • 서정무;주현우;정현교
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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    • pp.780-783
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    • 2004
  • 본 논문에서는 유한요소법과 등가회로법을 이용하여 윤곽 진동형 압전변압기의 특성을 해석하고 이를 통해 압전변압기의 매칭 임피던스와 기계 및 전기적 결합계수를 계산하였다. 실험적 결과를 통하여 수치해석의 타당성을 검증한 후, 진화 전략에 기초한 멀티 모드 함수의 최적 알고리즘을 이용하여 고효율 고전압 밀도 압전 변압기의 형상 최적화를 수행하였다. 최적화 과정에서의 계산 시간을 단축시키기 위하여 AWE(Asymptotic Waveform Evaluation)를 적용한 유한요소법을 사용하였다.

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