산란된 파동의 형태는 그 산란체의 기하학적 형상 및 위치에 따라 변한다. 본 논문에서는 매질 내에 임피던스를 가지는 무한 실린더가 있는 경우 평면 입사파에 대한 산란된 파동을 유도하였고 그 결과로부터 산란된 파동의 방향성을 나타내는 지표로서 전방 산란파의 peak 값에 대해 산란파의 크기가 반으로 떨어지는 각도를 구하였다. 이 각도를 검토해 본 결과 입사파의 주파수 및 거리에 따라 그 각의 변화가 뚜렷함을 볼 수 있었다. 따라서 매질 내에 어떠한 산란체가 있는 경우 이 각도가 산란체의 위치 및 형상을 추정하는데 유용하게 적용될 수 있을 것이라 생각된다.
The screech tone of underexpanded jet is numerically calculated without any specific modeling for the screech tone itself. Fourth-order optimized compact scheme and fourth-order Runge-Kutta method are used to solve the 2D axisymmetric Euler equation. Adaptive nonlinear artificial dissipation model and generalized characteristic boundary condition are also used. The screech tone, generated by a closed loop between instability waves and quasi-periodic shock cells at the near field, is reasonably analyzed with present numerical methods for the underexpanded jet having Mach number 1.13. First of all, the centerline mean pressure distribution is calculated and compared with experimental and other numerical results. The instantaneous density contour plot shows Mach waves due to mixing layer convecting supersonically, which propagate downstream. The pressure signal and its Fourier transform at upstream and downstream shows the directivity pattern of screech tone very clearly. Most of all, we can simulate the axisymmetric mode change of screech tone very precisely with present method. It can be concluded that the basic phenomenon of screech tone including the frequency can be calculated by using high-order and high-resolution schemes without any specific numerical modeling for screech tone feedback loop.
결합형 유한요소-경계요소 기법을 사용하여 압전체 유연형 쏘나 변환기를 시뮬레이션하였다. 쏘나 변환기의 역학적 구동을 3차원적으로 모델링하였고 전기적 외부 부하 조건을 가지고 분석하였다. 정상 상태 변위 모드, 방향 패턴, 공진 주파수, 대역,0-factor, 출력 압력, TV 응답과 같은 결과들을 보여준다. 본 논문의 술통 형태의 압전 재질 쏘나 변환기는 유연한 변위를 발생시키며, 다른 형태의 쏘나 변환기와 달리 고출력, 낮은 Q-factor, 향상된 전방위성을 가지도록 해준다. 본 연구에서 개발된 쏘나 변환기 모델링의 결과를 ATILA와 같은 상업적 소프트웨어와 비교하였다.
여러 가지 기판 두께에서 동작 주파수를 일정하게 유지하면서 좋은 방사 특성을 가지는 핀 배열을 가지는 패치 안테나에 대해 연구하였다. 수평방향으로의 방사를 최대로 억제시키는 핀 배열 패치 안테나의 패치 길이가 기판 두께가 증가함에 따라 작아짐을 볼 수 있었다. 핀 배열 패치 안테나는 기본 패치 안테나보다 수평방향으로의 방사가 크게 억제되고 전방방사 이득이 증가하며 후방방사는 감소함을 볼 수 있다. 또한 핀 배열 패치 안테나의 E-plane 방사 패턴의 Half-power beamwidth가 기본 패치 안테나보다 작아져 안테나의 지향성이 향상됨을 볼 수 있다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제16권2호
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pp.134-142
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2016
This paper proposes a technique for improving the conventional conical horn antenna for the X-band frequency using metamaterial on a wire medium structure. The main idea of this research is the application of the wire medium metamaterial to the conical horn's aperture for the enhancement of the horn's gain; this is done without changing the antenna's dimensions. The results show that the wire medium structure can increase the gain of a conventional conical horn antenna from approximately 17.7 dB to 20.9 dB (an increase of approximately 3.2 dB). A prototype antenna was fabricated, and its fundamental parameters including its reflection coefficient ($S_{11}$), radiation patterns, and directive gain were measured. The simulated and measured results were very good. The wire medium structure of the proposed antenna improved the radiation pattern, enhanced the directivity, increased the gain, and reduced the side lobe level using a simple integrated wire medium structure.
In order to survey the radiation characteristics of pure line noise of unwanted noise from overhead high voltage AC transmission lines, a disk type gap noise generator was manufactured. Disk size which decides capacitance between the noise generator and earth was selected through preliminary indoor experiments and analysis by using surface charge method. The capacitance is one of principal parameters related to the injection of a proper noise current into lines. On the basis of the capacitance obtained from calculation, 5mm of space was given to the gap of the noise generator to be installed o test line and an aluminum disk of 60cm radius was made. The field experiments were performed with the noise generator hung on the Kochang 765 kV full scale test line. As the results, the useful data which can be used to analysis the radiation characteristics of noise from transmission lines were obtained. Those are the directivity of antenna toward the line, lateral profiles, frequency spectra, height pattern and so on.
Park, Durk-Jong;Ahn, Sang-Il;Chun, Yong-Sik;Kim, Eun-Kyou
Journal of Astronomy and Space Sciences
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제28권4호
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pp.299-304
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2011
As more satellites are designed to downlink their observed image data through the X-band frequency band, it is inevitable that the occupied bandwidth of a target satellite will overlap with that of other X-band downlink satellites. For sun-synchronized low earth orbit satellites, in particular, it can be expected that two or more satellites be placed within the looking angle of a ground station antenna at the same time. Due to the overlapping in the frequency band, signals transmitted from the adjacent satellites act as interferers, leading to degraded link performance between target satellite and ground station. In this paper, link analysis was initiated by modeling the radiation pattern of ground station antenna through a validated Jet Propulsion Laboratory peak envelope model. From the relative antenna gain depending on the offset angle from center axis of maximum antenna directivity, the ratio of received interference signal level to the target signal level was calculated. As a result, it was found that the degradation increased when the offset angle was within the first point of radiation pattern. For a 7.3 m antenna, serious link degradation began at an offset angle of 0.4 degrees. From this analysis, the link performance of the coming satellite passes can be recognized, which is helpful to establish an operating procedure that will prevent the ground station from receiving corrupted image data in the event of a degraded link.
본 논문에서는 위치 불확실성이 최소화되도록 중첩 초음파 센서 링을 최적 설계하는 방법과 이를 향상된 해상도의 장애물 탐지에 응용하는 방안에 대해 기술하도록 한다. 기본적으로 일군의 초음파 센서들이 일정 간격으로 상호 빔 폭이 중첩되도록 원형으로 배치된다고 가정한다. 첫째, 빔 폭 중첩 상태를 활용함으로써 초음파 센서 고유의 위치 불확실성을 현저히 감소시킬 수 있음을 보인다. 둘째, 반경이 영인 이상적인 중첩 초음파 센서 링에 대해, 위치 불확실성을 나타낼 수 있도록 유효 빔 폭의 개념을 도입하고, 유효 빔 폭을 최소화하기 위해 필요한 초음파 센서의 최적 개수를 구한다. 셋째, 일정 반경의 실제 중첩 초음파 센서 링을 대상으로, 위치 불확실성 정도를 표현하는 설계 지수를 정의하고, 상용 저지향성 초음파 센서를 구성되는 중첩 초음파 센서 링의 최적 설계 예를 제시한다. 넷째, 초음파 센서의 측정 거리로부터 이동로봇 중심 기준 장애물의 위치를 산정하기 위한 기하학적 방법을 기술한다. 마지막으로, 한 쪽이 열린 평면 장애물 탐지 실험을 통해, 자체 제작된 초음파 센서 링의 장애물 탐지 해상도가 향상됨을 입증한다.
단순지지-자유 경계조건과 좁은 슬롯을 포함한 짧은 후판 실린더의 음향방사 특성을 검토하였다. 유한요소 해석을 통해 얻어진 샘플 실린더(슬롯 포함)의 진동 모드를 동일한 치수의 슬롯이 없는 균일 실린더의 진동 모드들의 선형 합으로 근사화하였다. 이렇게 얻어진 근사적인 진동 모드를 기준으로 (1) 레일리 적분을 이용한 직접 계산, (2) 균일 실린더의 음향 모드들을 이용한 모드전개법 등 두 방법을 적용하여 샘플 실린더의 음향 모드들을 정의하였다. 이 결과를 이용하여 음향파워, 최대음압, 지향성 선도 등 부가적인 특성을 계산한 다음, 전체 결과를 경계요소법을 이용한 수치해석 결과와 비교하여 검증하였다. 이 결과를 바탕으로, 제시된 두 가지 방법을 이용하여 짧은 비대칭 후판 실린더의 음향방사 특성을 비교적 정확하게 예측할 수 있음을 알 수 있다. 이 방법들은 다른 형태의 비대칭성 및 경계조건을 가진 실린더에도 확대 적용 가능할 것으로 판단되며 이를 통해 실린더 형태의 실제 부품들에서 방사되는 소음을 저감방안 도출도 가능할 것으로 기대된다.
Hwang, Seung Tae;Han, Chang Kyun;Im, Yong Taek;Kim, Jong Rok;Bae, Youngmin;Moon, Young J.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제18권2호
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pp.197-205
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2017
We investigate the slat noise generation mechanism by using large-eddy simulation (LES) and simple source modeling based on linearized Euler equations. An incompressible LES of an MD 30P30N three-element airfoil in the high-lift configuration is conducted at $Re_c=1.7{\times}10^6$. Using the total derivative of the hydrodynamic pressure (DP/Dt) acquired from the incompressible LES, representative noise sources in the slat cove region are characterized in terms of simple sources such as frequency-specific monopoles and dipoles. Acoustic radiation around the 30P30N multi-element airfoil is effectively computed using the Brinkman penalization method incorporated with the linearized Euler equation. The directivity pattern of $p^{\prime}_{rms}$ at $r=20c_{slat}$ in the multiple sources is closely compared to that obtained by the application of the LES/Ffowcs-Williams and Hawking's methods to the entire flow field. The power spectrum of p' at ${\theta}=290^{\circ}$ is in good agreement with the data reported in BANC-III, especially the broadband part of the spectrum with a decaying slope ${\propto}f^{-3}$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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