다중 분해능 웨이블릿 해석법을 마이크로스트립 패치 안테나의 산란해석에 적용하였다. 다충구조에 대한 스펙 트럼 영역 그린 함수(spectral domain Green's dyad)의 특성올 공간-스펙트럼 영역 표현법을 이용하여 살펴보고, 스펙트럼 영역 웨이블릿을 주어진 문제에 적용하는 것이 유용함을 관찰하였다. 적분방정식에 모멘트법을 이 용하여 행렬방정식을 얻고, 그 풀이에 CG(conjugate gradient)법과 스펙트럼 영역 웨이블릿올 결합하여 효율 적으로 문제를 풀이할 수 있다. 단충구조 위에 놓인 정방형 패치에 대하여 기폰의 모멘트법 결과와 다충 분해능 웨이블릿 해석법올 적용한 결과를 비교하였다.
본 논문에서는 유전체 원통주의 전자파 과도 응답 산란 특성을 새로운 수치 해석 방법으로 연구하낟. 수치 해석에 사용하는 경계적분 방정식(BIE)의 기본 수식은 가중 잔차법으로 부터 시작된다. 경계 적분 방정식을 확장 경계 조건과 표면 경계 조건을 물체의 표면점 내부와 외부에 적용시켜 두개의 연립방정식을 만든다. 수치해석으로 경계요소법을 사용하고, 이 방법에는 직접법과 간접법 두 가지가 있다. 그래서 연산자를 메트릭스 역변환하는 간접법을 수치해석방법으로 사용한다. 결과값은 다른 연구 결과값과 좋은 일치를 보인다.
본 논문에서는 접지된 2중 유전체층 사이의 저항띠 격자구조에 의한 TM(tranverse magnetic) 전자파 산란문제를 전자파 수치해석방법으로 알려진 FGMM(fourier galerkin moment method)과 PMM(point matching method)을 이용하여 해석하였다. 경계조건들은 미지의 계수를 구하기 위하여 이용하였으며, 저항띠의 해석을 위해 저항경계조건을 적용하였다. 전반적으로 저항율이 작으면 저항띠에 유도되는 전류밀도의 크기가 증가하였고, 반사전력도 증가하였다. 또한, 유전체층의 두께와 비유전율의 값이 증가하면 전반적으로 반사전력은 증가하였다. 본 논문의 제안된 구조에 대해 FGMM과 PMM의 수치해석 방법을 적용한 수치결과들은 매우 잘 일치하였다.
본 논문에서는 3개의 유전체층 위의 변하는 저항율을 가진 저항띠 격자구조에 의한 E 분극 전자파 산란 문제 들은 Fourier-Galerkin 모멘트 법을 이용하여 저항띠의 변하는 저항율과 3개의 유전체층의 비유전율 및 두께에 대한 효과를 알기 위해 해석하였다. 유도되는 표면전류는 차수 $\alpha$=0과 $\beta$=1의 값을 가지는 직교다항식의 일종인 Jacobi-polynomial ${P^{(\chi,\beta)}}_p$(.)의 급수로 전개하였으며, 저항띠의 변하는 저항율은 한쪽 모서리에서는 0이고 다른 쪽 모서리로 가면서 유한한 값으로 선형적으로 변하는 것으로 가정하였다. 정규화된 반사 및 투과전력은 저항띠의 변하는 저항율과 유전체 층들의 비유전율 및 두께를 변화시켜 얻었다. 급변점들은 전파모드와 감쇠모드사이 에서 고차모드가 모드 전환펠 때 관측되었으며, 전반적으로 국부적인 최소점들은 유전체 충들의 비유전율이 증가함에 따라 격자주기가 작아지는 값에서 발생하였다. 변하는 저하율에 따른 정규화된 반사전력 및 투과전력의 패턴은 균일 저하율 및 완전도체 경우와 매우 다르다는 것이 주목된다. 본 논문의 제안된 방법은 변하는 저항율, 균일 저항율및 완전도체 띠들의 경우에 대한 산란문제들을 해결할 수 있다.
본 논문에서는 몬테칼로 유한차분 시간영역 해석법을 이용하여 피어선-모스코위츠 완전도체로 가정된 바다표면에서 산란된 장을 구하였다. 산란해석에 사용된 일차원 표면은 피어선-모스코위츠 모델을 이용하여 생성하였다. 계산된 값은 이 표면의 형상을 결정하는 바람의 속도(U)에 대한 역 방향 산란계수였다. 계산에 사용된 표면의 수는 50개, 표면의 점의 수는 8192개이고, 표면의 길이는 128파장이었다. 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위해 소 섭동 근사 기법을 이용하여 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 양자간의 결과는 서로 잘 일치함을 알 수 있었다.
본 논문은 임의 형태의 기복을 가진 완전 도체 표면에서 산란된 장을 모멘트 방법에 의해 구하였다. 디지털 컴퓨터를 이용하여 통계적인 특성이 알려진 임의 형태의 기복을 가진 1차원 표면을 생성하였다. 계산에 사용된 표면의 수는 100개였고, 표면의 길이는 80 파장이었다. 표면의 양끝에서 생기는 가장자리 효과를 없애기 위해 가우시안 테이퍼 함수를 사용하였다. 그리고 몬테칼로 기법을 이용하여 양방향 산란계수와 역방향 산란계수를 구하였다. 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위해 키르히호프 근사기법을 이용하여 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 양자간의 결과는 서로 잘 일치함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 접지된 유전체평면 위에 변하는 저항율을 갖는 저항띠 격자구조의 전자파 산란문제를 수치해석 방법인 FGMM(Fourier-Galerkin Moment Method)을 이용하여 스트립 폭 및 주기, 유전체층의 비유전율 및 두께, 입사각에 따라 수치 해석하였다. 산란전자계는 Floquet 모드함수의 급수로 전개하였다. 경계조건은 미지의 계수를 구하기 위하여 적용하였고, 저항띠 경계조건은 접선성분의 전계와 스트립의 유도전류와의 관계를 위해 이용하였다. 저항띠의 변하는 저항율은 저항띠의 양끝에서 0으로 변하는 경우를 취급하였고, 이때 유도되는 표면 전류밀도는 2종 Chebyshev 다항식의 급수로 전개하였다. 본 논문에서 변하는 저항율이 0을 갖는 도체띠에 대한 정규화 된 반사전력은 기존 논문의 결과와 매우 잘 일치하였다.
IPO(Iterative Physical Optics) 방법은 대규모 물체의 산란파를 효과적으로 계산하는 고주파 근사 방법 중 하나인 PO(Physical Optics) 방법을 반복적으로 적용하는 계산방법이다. IPO 방법은 일차(first-order) PO 방법에서는 고려하지 못하는 다중 반사를 고려할 수 있어, 산란체 표면에 여기되는 전류의 정확도를 높일 수 있다. 그러므로 산란체의 RCS(Radar Cross Section)를 보다 정확하게 예측할 수 있다. 그러나 IPO 방법은 필요한 적분방정식을 정확하게 풀지 않아 수렴성에 문제가 생긴다. 그러므로 본 논문에서는 IPO 방법의 수렴성을 조절하기 위해, 행렬연산에 사용하는 Jacobi, Gauss-Seidel, SOR(Successive Over Relaxation) 그리고 Richardson 방법을 IPO 방법에 적용하였다. 그러므로 대규모 물체의 RCS 계산을 제안된 IPO 방법을 사용하여 효율적으로 계산할 수 있다. 또, 이들의 정확도를 시뮬레이션을 통해 검증하였다.
본 논문에서는 3차원 임의 형태 도체 구조의 과도 산란 해석을 위한 결합 적분방정식(CFIE)의 안정된 MOT(Marching-On in Time) 방법을 제안한다. 결합 적분방정 식은 전장 및 자장 적분방정식의 선형적인 결합으로 구성된다. 공식의 전개 과정에서 전방 및 후방, 그리고 중앙 유한 차분을 포함시켜 일반화된 식을 구성하며, 파라미터에 의하여 유한 차분의 종류를 선택할 수 있다. 적분방정식에서 시간에 대한 미분 항을 중앙 유한 차분법으로 근사시키고, 그 외의 시간 의존 항을 평균치로 표현하였을 때, 도체로부터의 과도 산란해는 가장 안정되고 정확하였다. 중앙 유한 차분법을 적용한 MOT 기법에 의한 해를 기존의 방법과 주파수 영역 결합 적분방정식(FD-CFIE)으로부터 얻은 결과의 역 푸리에 변환과 비교한다.
본 논문에서는 LCD(Liquid Crystal Display) 셔터로 입사된 가시광의 후방산란 특성을 변화시켜 태그의 ID 정보를 리더로 전달하는 VLID(Visible Light Identification) 시스템을 설계 및 구현하였다. 구현된 VLID 시스템은 RFID(Radio Frequency Identification)의 원리를 가시광 통신에 적용한 것으로, 태그 표면에 부착된 LCD 셔터를 이용하여 태그의 정보에 따라 VLID 리더에서 송신한 빛을 선택적으로 후방산란시키고, 이 변화를 리더가 인식하도록 한다. VLID 태그는 마이컴과 태그 표면에 부착된 LCD 셔터로 구성되며, VLID 리더는 6개의 LED, 그 중심에 놓여있는 하나의 photodiode, 관련 아날로그 회로 및 블루투스(bluetooth)를 통한 PC 인터페이스로 구성된다. 실험 결과, 낮 기준으로 35 cm 이상의 거리에서 100 bps 속도로 단극성 NRZ-OOK(Non Return to Zero ON/OFF Keying) 변조한 태그의 정보를 성공적으로 인식할 수 있었다. 또한, 이론적인 최대 전송속도, 인식거리 개선 방법 등을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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