본 논문에서는 평행판 도파관의 원리를 이용한 초광대역 TEM 혼 안테나의 설계방법을 제안한다. TEM 모드 발생의 원리를 분석하고, TEM 혼 안테나의 특성을 실험적으로 고찰하였다. 제안된 TEM 혼 안테나는 정한 대역폭을 확장하기 위해 안테나의 두 도체판을 지수함수적으로 증가시켜 정합시킨다. 또한 안테나의 길이를 줄이고 개구부의 길이를 증가시켜 최소주파수를 떨어뜨림으로써 대역폭을 확장하였다. 제작된 TEM 혼 안테나의 측정결과, 75 MHz~1200 MHz 범위에서 정재파비 2이하를 만족하는 광대역 특성을 보이며, 선형구조의 TEM 혼 안테나보다 대역폭이 2배 이상 증가되었다. 제작된 안테나는 임펄스 응답 특성을 요구하는 광대역 시스템에 활용 가능하리라 기대된다.
Recently UV laser micromachining processes is widely introduced to meet the needs of advanced components of IT, BT and ET industries. Due to the characteristics of non-contact and high-speed laser processing, UV laser micromachining is applied to manufacture very thin substrate such as polymer, metals and composite. These minimum line width obtained by UV laser micromachining is generally determined from laser wavelength, optical lens and its numerical aperture. In this paper we will show the lens effect of water droplet on the surface of workpiece to reduce the line width when UV laser light is irradiated and focused through the water droplet. Because of the refraction effect generated by the semi-spherical or spherical shape of water droplet, we can find smaller line width. And water droplet could not only protect thermal deformation, but also carry away burr around micro dent. Firstly fundamental theory of minimum line width was derived from relationship between the geometry of water droplet and laser light trace, and then experimental and simulation results will be finally compared to verify the effectiveness of water droplet lens effect of UV laser micromachining process.
To compute a permeability coefficient along a rough fracture that takes into account the fracture geometry, this study performed detailed measurements of fracture roughness using a confocal laser scanning microscope, a quantitative analysis of roughness using a spectral analysis, and a homogenization analysis to calculate the permeability coefficient on the microand macro-scale. The homogenization analysis is a type of perturbation theory that characterizes the behavior of microscopically inhomogeneous material with a periodic boundary condition in the microstructure. Therefore, it is possible to analyze accurate permeability characteristics that are represented by the local effect of the facture geometry. The Cpermeability coefficients that are calculated using the homogenization analysis for each rough fracture model exhibit an irregular distribution and do not follow the relationship of the cubic law. This distribution suggests that the permeability characteristics strongly depend on the geometric conditions of the fractures, such as the roughness and the aperture variation. The homogenization analysis may allow us to produce more accurate results than are possible with the preexisting equations for calculating permeability.
We present a passively Q-switched monolithic Er:Yb:glass microchip laser developed in our lab. The microchip laser can produce pulses at 1535 nm of the 'eye-safe' wavelengths with the pulse energy of 50 uJ and the pulse width of 4-6 ns. Using the laser we also designed and developed a pulsed Er:Yb:glass microchip laser rangefinder. Expressions for background and signal power, noise, and signal-to-noise ratio are reviewed. A computer simulation was used to optimize laser power, receiver aperture, and preamplifier bandwidth for the efficient system design of the laser rangefinder. Experimental results are presented to compare with the theory.
본 논문에서는 adaptive array의 이론해석을 통해 antenna array의 물리적인 현상에 따른 비임폭과 지향 특성을 분석하였으며, 최대 신호대 잡음비 (maximum signal-to-rloise ratio) 알고리즘에 의한 array시스템 설계시 유용한 몇가지 요소들을 도출된 관계식과 37-elemellt 비임안테나의 시험 결과를 예로 들어 제시하고 있다. 본 논문은 또한 위성통신, 마이크로파 통신등에서 간섭신호 제거에 유용한 측엽 제거기법의 성능 특성을 표시하는 관계식을 새로이 도출하여 제시하고 있다.
We are familiar with the holography in these days. For making holography the coherent sources like LASER are used in many fields. But coherent holography has many problems. Coherent holography needs many instrument for practical use like 3-D TV case. In solving the problem we use the non-coherent source. Nowadays many methods like conoscopic holo graphy using anisotropic crystal, shadow casting and interferometric systems are suggested. In this paper we make the hologram using the triangular interferometric systems. [1],[2],[3],[4]. We explain the afocal and double-afocal system which consists of the triangular interferometric system. The holography made in one point and two point cases is imaged on CCD camera and we handle the image data digitally for the reconstruction efficiently. In reconstructing the hologram the Fraunhofer diffraction theory is used. We adopt the rectangular aperture for the convenience of calculation. In the future we must reconstruct the perfect 3-Dimensional object by optical method. For this, we have many problems like resolution problem. We must solve these problem for perfect reconstruction.
암석 내 균열을 따른 수리전도도는 균열의 기하학적 요소, 즉 방향, 간극, 거칠기 그리고 상호 연결도에 주로 좌우된다. 따라서, 균열 내 투수계수를 정확하게 계산하기 위해서는 이와 같은 기하 요소들을 최대한 계산모델에 반영할 필요가 있다. 이 연구에서는 균열 기하양상을 최대한 정확히 반영한 균열모델에서 기존 수치해석과는 다른 새로운 방법인 균질화 해석법(homogenization analysis method)을 이용하여 균열을 따른 투수계수를 구하기 위해 수치해석을 수행하였다. 먼저, 공초점 레이저 스캔 현미경(Confocal Laser Scanning Microscope)을 이용하여 암석시료의 균열 조도와 균열에 가한 수직압축력의 변화에 따른 간극 변화량을 직접 측정하고, 이와 같이 획득한 자료는 균열모델 재현을 위한 입력자료로 사용되었다. 재현된 균열모델을 토대로 한 균질화 해석법은 미시규모(microscale) 매질특성과 거시규모(macroscale) 매질특성을 동시에 고려하여 투수계수를 계산할 수 있는 것이다. 즉, 균질화 해석법은 주기적 미세구조(microstructure)를 갖는 미소 불균질 물질의 거동특성을 구명하기 위해 개발된 새로운 형태의 섭동(perturbation) 이론이다. 이는 균질한 미시규모에서 미시 투수특성을 계산한 후, 거시규모에서의 균질화 투수계수를 계산하게 된다. 그러므로, 이 방법은 균열 기하양상의 국부적 영향을 고려한 투수특성을 정확히 해석할 수 있다. 균질화법을 이용한 투수계수 산정결과를 기존 연구에서 제안한 경험식과 비교하여 그 타당성을 검증하기 위해 전술한 2차원 균열모델을 이용한 투수계수 계산을 수행하였다. 균열모델은 거칠기(roughness)를 반영하고 동일한 간극을 할당한 평행판 모델을 가정하였다. 계산결과에 의하면, 균질화 해석법에 의해 계산한 C-투수계수는 실내투수시험에 의해 구한 투수계수와 같은 범위의 값을 가지거나 $10^1$ 정도의 차이를 보여, 그 계산결과는 타당하다고 볼 수 있다. 그러나, 균질화 해석법은 국부적으로 불균질한 균열 기하양상과 물질특성이 미시규모와 거시규모에서 모두 고려되므로, 이들 특성을 정확히 알고 있을 경우 기존에 제안된 경험식들에 의한 계산결과 보다 균질화 해석법의 결과가 훨씬 정확함을 주목하여야 한다.
우리나라 지질의 특성은 토층의 두께가 얇아서 보통 10m이상만 굴착해도 암반층이 나타나므로 대규모 지하굴착 공사시 암반층에서의 토압분포 산정방법이 절실하게 요구되고 있는 실정이다. 그러나, 암반층 암압산정시 기존의 경험식인 Terzaghi-Peck, Tschebotarioff식 등을 그대로 적용하는 것은 암반층의 점착력을 대부분 무시하게 되므로 실제 강도를 과소 평가하게 된다. 따라서 암반에서의 절리경사각, 절리면 전단강도, 지반 상재하중등을 고려한 쐐기형 블럭(Wedge Block)의 수평활동력을 산정하는것이 실제 암반층 토류구조물에 작용하는 암압과 근접할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 뒷채움 흙이 점착력을 갖는 흙인 경우 쐐기형상으로 파괴가 일어난다고 가정하여 Coulomb 토압이론을 확장하여 힘의 평형 조건을 이용해 Prakash-Saran(1963)이론과 절리면의 전단강도 결정공식 $\tau$=c+$\sigma$tan $\Phi$를 적용해서 암반층에 작용하는 암압을 산정하였다. 산정된 이론식을 이용하여 절리면 충전물의 상태 변화에 따른 절리면 전단 강도와 절리경사각을 바꿔가면서 해석해 본 결과, 암반층은 자체의 점착력과 내부마찰각이 크므로 절리방향과 경사각이 굴착면을 향해 어떻게 정해지느냐에 따라서 토압이 작용하기도 하고 작용하지 않을 수도 있다. 본 연구에서 산정된 이론식은 향후 절리면 전단강도 산정시 필요한 강도정수, 절리면의 방위와 상태, 과잉측압, 동적하중, 지진을 비롯한 많은 지반정수(Parameter)들을 보다 엄밀히 산정하고, 특히 암반층에 작용하는 지하수위 효과등을 고려하여, 실제 현장에서 계측된 많은 자료와의 분석을 통해 그 적용성이 검토되어야 할 것으로 판단된다.
Rayleigh의 분해능 한계 $\epsilon_R$보다 작은 선폭 $\epsilon_0$을 분해할 수 있는 광결상계사 이론적으로 취급되었고, 이어서 초분해능을 지니는 광학계가 제시되었다. 먼저 초분해능을 역변환 문제로 취급하여 초분해능 회절상의 진폭 임펄스 함수를 주는 적분방정식을 도입하고 매개변수 $\beta$(양정수)에 따라서 진폭 임펄스 함수의 반치폭이 조사되었다. 이 초분해능 광학계의 구경함수의 진폭 분포가 변조되었고 또 구경에서 나가는 Huygens 파동의 위상도 Holography로 변조되었다. 이들의 변조를 위하여 이용된 광변조 소자가 제시되었다. 초미세 광리소그라피에 유용한 결론을 얻었다.
단일 급전구조를 갖는 새로운 구조의 십자슬롯 결합 광대역 원형판의 적층 마이크로스트립 안테나를 설계, 제작하고 측정하였다. 설계된 단일 방사소자의 10dB 반사손실 대역폭은 34.5%(9.45~13.54GHz), 3dB 축비 대역폭은 18.7%(11.17~13.39GHz), 6dB 이득 대역폭은 29% (10.21~13.64GHz)로 광대역 특성을 갖는다. 순차적 회전 배열방식을 이용하여 설게한 2$\times$2배열 안테나의 10dB 반사손실 대역폭은 35.9%(9.69~13.94GHz), 3dB 축비 대역폭은 34.6GHz (9.93~14.03GHz), 12dB 이득 대역폭은 27.4%(10.35~13.6GHz)로 더욱 개선된 광대역 특성을 갖는다. 이 방법을 이용하여 확장된 8$\times$8 배열 안테나를 제작하여 측정한 결과, 10dB 반사손실 대역폭은 27.3%(10.17~13.41GHz), 3dB 축비 대역폭은 27.9%(10.1~13.4GHz)로 나타났고, 방사패턴은 이론에 의한 것과 거의 일치하였다. 이 안테나는 Ku 대역에서 광대역 응용이 필요한 분야의 통신 또는 방송 안테나로 사용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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