본 고에서는 IEEE의 표준안테나 방법과 표준전장 방법의 두 가지 전계강도 측정방법을 고찰하였다. 표준 안테나 방법은 측정될 전계에 의해 표준 수신안테나에 형성된 수신전력 또는 개방전압을 측정하고 측정된 전압과 표준안테나의 치수 및 형태로부터 전계강도를 계산하는 방법이다. 표준 전장 방법은 측정될 전장 및 표준 전장에 의해 안테나에 나타나는 전압을 비교하는 방법이다. 표준전장의 크기는 전송안테나의 치수, 전류분포, 이격거리, 대지효과에 의해 계산된다. 범용적인 전계강도의 보정과 마이크로웨이브 주파수까지 확장된 전계강도 측정방법을 포함한 전계강도 측정절차에 관한 사항이 요약되었다.
본 논문에서는 안테나 주변 지형 및 장애물들이 전계강도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 두가지 주변 지형을 고려한 전계강도 변화를 살펴보았다. 먼저 안테나 주변 지형의 봉우리 유무에 따른 전계강도 변화는 봉우리가 안테나로부터 200m 떨어진 지점에 높이가 40m, 너비가 30m, $60^{\circ}$의 경사를 갖는 지형이고, 다음으로 봉우리 높이에 따른 전계강도 변화는 경사가 $85^{\circ}$이고, 높이가 h 인 봉우리 지형을 갖는 형태로 구현방법으로는 MWS 시뮬레이터를 이용하여 구현하였다.
본 연구에서는 미약무선국의 전계강도(기술기준)에 대한 현재 각국의 동향과 그 기준치를 연구 분석하고, 파악함과 동시에, 또한, 전자파적합등록에서 제시하고 있는 각국의 전계강도 기준치와 연계하여 이에 적합한 국내의 비허가 무선기기(미약무선기기)의 실질적인 도입 가능한 전계강도의 기준치를 제시함을 목적으로 한다. 여기에서 제시한 전계강도 허용치를 바탕으로, 미약무선기기의 보급과 발전에 기여할 것으로 예상되며 국내통신시장은 물론 국제통신시장에서 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 예상된다.
지상파 방송이 아날로그에서 디지털 방송으로 전환됨에 따라 아날로그 TV 방송신호와 디지털 TV(DTV) 방송신호간의 생성과 복조방식이 상이함에 따라 전파환경에 의한 방송품질의 변화가 예상된다. 따라서 DTV 방송신호의 수신을 위한 전파 음영지역 해소가 품질 확보에 필수적인 관심사로 대두되고 있으며, 이에 대한 대책으로 타당성 및 신뢰성 있는 전계강도 예측 방법에 근거하여 적정지역의 송신소 및 중계기 설치가 전파 품질 개선에 크게 기여할 것으로 여겨진다. 본 논문에서는 국제적으로 30 MHz ~ 3000 MHz 대역 지상파 방송서비스의 전파특성 예측에 활발히 이용되는 ITU-R 권고 P.1546 전파모델을 이용하여 점-대-지역 전계강도 예측을 위한 계산 방법을 제시하고, 수치 계산 결과를 비교 및 분석한다. 제시된 방법은 DTV 수신지역의 전계강도 예측을 통한 신호의 품질 분석은 물론, 양호한 전파환경 구축에 필요한 중계기 위치설정, 인접대역에 의한 간섭 및 양립성 분석 등에 직접 활용이 가능하다.
기설 상용 765kV 송전선로에 도로 및 교량이 신설됨에 따라 일부 시공구간에서의 전계강도가 전기설비 기술기준에서 제시된 3.5kV/m 을 초과하는 것으로 측정되어 도로 작업자 및 보행자에서 정전유도 현상을 발생할 수 있는 사례가 보고되었다. 본 연구원에서는 전계강도가 기준치를 초과할 개연성이 있는 일부 개소에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 툴을 이용하여 전계강도를 계산하고 초과개소에 대한 저감설비를 설계하여 시공 후 실측 결과와 비교하였다.
Cable접속장치인 정격 25.8kV 600/1200A Plug-in socket의 절연설계, 전계분포해석 및 열계해석을 위하여 전자계 및 열해석 프로그램인 FLUX2D 및 3D를 사용하여 simulation하였다. 전계해석은 plug-in 접속장치의 절연물, shield영향, 각종금구의 연면 전계강도를 계산하여 기준 전계와 비교 검토 하였다. 해석결과 shield의 위치와 형상이 최고 전계강도를 완화시키는데 중요한 역할을 하고 있으며, 각종 금구류의 형상 설계도 전계강도를 결정하는 요인이 되었다.
본 논문은 국제통신연합 전파통신분야(ITU-R)의 간섭분석기의 표준으로 채택한 몬테카를로 기법을 기초로 하여 개발된 간섭분석기를 이용하여 개인 통신 서비스(Personal Communication Service)의 도심지 환경에서 수신 전계강도를 예측하였다. 또한 실제로 측정된 수신 전계강도와 비교하여 간섭분석기의 신뢰도를 검증하였다. 개발된 간섭분석기는 한국 지형에 적합한 전파 전파 모델인 수정된 하타(Modified Hata) 모델을 적용하여 개발하였고, 국내 PCS(IS-95A) 서비스 환경과 규격을 고려한 시나리오를 설정하여 모의 실험을 수행하였다. 실험 결과 간섭 분석기와 실제 측정 수신 전계 강도 사이에는 0.03dBm의 평균오차를 가지며, 이는 간섭분석기를 통해 얻어진 결과가 실제와 매우 유사함을 보여준다.
본 연구에서는 25.8kV 가스절연부하개폐기에 사용되는 절연매질용 혼합가스에 의한 주요부분 전계 강도 및 절연특성을 유한요소 전자계해석 프로그램(FLUK2D)을 이용하여 해석하였다. 3상, 25.8kV, 630A 가스절연부하개폐기를 축대칭FEM을 이용하여 개폐시 주요부분 표면전계강도와 혼합가스의 절연특성을 분석하였다. 전계강도 분석결과는 가스절연부하개폐기 설계를 위한 자료로 활용된다.
GIS에 이상전압이 흐를 때, 이를 계측하여 전력기기의 손상 및 고장을 미연에 방지하기 위해 SF6 계기용 변압기를 사용한다. 이러한 계기용 변압기는 절연 파괴가 일어나지 않도록 설계하여야 한다. 특히, 절연은 권선 부분이 중요한 구성 요소로, 권선간의 전기적 절연특성해석을 통하여 전계강도를 완화할 수 있는 절연 설계를 수행하여야 한다. SF6 계기용 변압기는 SF6가스의 유전율이 절연물에 비해 적기때문에 가스에서의 전계 집중 현상이 생기게 된다. 본 논문에서는 SF6 계기용 변압기의 권선간 절연특성해석을 수행하였다. 1차 권선과 2차 권선의 형상을 모델링하고 유한요소법을 사용하여 축대칭 2차원 전계해석을 수행한다. 이 때 발생하는 전계강도를 예측하고 최대전계강도가 발생하는 영역을 찾는다.
현재 운용중인 NTSC송신시스템을 근거로 가까운 장래에 설치되어 운용될 8-VSD DTV전송시스템의 재원을 설계한다. 먼저 아나로그 NTSC와 디지털 8-VSH DTV의 지상파 방송의 경우 최적의 수신전계를 유지할 수 있는 조건을 검토하고, Longley-Rice의 전계강도 산출법을 이용해서 수신을 위한 최소한의 전계강도의 임계값을 산출한다 8-VSH DTV전송은 NTSC 6MHz대역에서 HDTV가 가능하도록 19.39Mbps의 데이타를 고속으로 전송하는데 그 목표fmf 두고 있으므로 무엇보다 송 · 수신점 사이의 전계강도의 최적화는 중요한 문제이므로 8-VSB DTV전송은 NTSC 서비스 커버리지에 비하여 확장되거나 효율적이어야만 한다. 본 연구에서는 산출결과 NTSC가 8-VSH DTV와 동일한 서비스 커버리지를 유지하기 위하여 NTSC VHF에서 DTV UHF로 전환시 필요한 송신출력과 NTSC UHF에서 DTV UHF로의 전환시 필요한 송신출력을 산출한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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