• 제목/요약/키워드: Effective Permittivity

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실효유전율을 이용한 강우감쇠 예측 모델에 관한 연구 (A study on the rain attenuation prediction model using effective permittivity)

  • 김혁제;조삼모
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.52-59
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    • 1998
  • 빗방울이 랜덤하게 분포한 대기를 하나의 실효유전율을 가진 단일 매질로 가정하고 그 매질 내에서 전파가 진행시 감쇠량을 계산하였다. 실효유전율은 빗방울의 유전율과 빗방울이 대기 중에 차지하는 체적 동의 함수로 표현되는데, 주파수와 온도에 따라 변하는 빗방울의 유전율을 계산하고 Marshall-Palmer의 빗방울 크기분포를 이용하여 대기 중 빗방울이 차지하는 체적을 계산하였다. 빗방울이 산재한 대기를 단일 매질로 가정하고 실효유전율을 이용하여 강우에 의한 강우감죄량을 예측한 본 모델과 ITU가 권고하는 강우에 의한 전파감쇠모텔과 비교 하였는데 두 모델의 결과값이 비교적 일치하며 50 GHz 이하에서는 실효유전율 모텔이 낮게, 50 GHz 이상의 주 파수대역에서는높게 강우감쇠량을평가하고 있다.

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An experimental approach for estimating the porosity and effective porosity of porous media by permittivity methods

  • Nishigaki M.;Komatsu M.;Kim M.-I.
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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    • pp.703-710
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    • 2003
  • In the sub-surface environments, detection of the movement of contaminant substances and recharge of groundwater by rainfall are very important factors which contain porosity and effective porosity of porous media. In this paper, the applicability of permittivity methods and proposed dielectric mixing models (DDMs) are discussed. This study showed that the ratio of effective porosity to porosity of Toyoura and River sands were 0.856 and 0.843. From the relationships between the relative porosity and effective porosity, all measured values can be confirmed to outside the range to about 0.800 for Toyoura and River sands under all experiments by FDR and FDR-V systems. In the study, this permittivity equipment can be considered to be good enough to measure determining the physical parameters of saturated soils. Consequently, this permittivity method can be contributed to estimate a porosity and effective porosity of saturated porous media because it is easy and instantaneous than previous in-situ methods.

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Simulation and Modeling of Polyethylene/Clay Nanocomposite for Dielectric Application

  • Zazoum, Bouchaib;David, Eric;Ngo, Anh Dung
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제15권4호
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    • pp.175-181
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    • 2014
  • In this paper, the simulation and modeling of a polyethylene/clay nanocomposite were undertaken to predict the nanocomposite's dielectric behavior and to help design a nanocomposite material with optimum electrical properties for electrotechnical or electronic applications. A 3-D simulation model using the finite elements method was employed in order to study the effective permittivity and electric field distribution of two-phase nanocomposite materials for ordered and random distributions of inclusions in a low-loss host matrix such as polyethylene. The influence of the dispersion of reinforcing particles, and of the permittivity and radius of the inclusions, was analysed. The simulation results were compared with alternative, known theoretical solutions obtained from classical models, and were found to be in good agreement. The numerical results also indicate that for fixed volume fractions of nanoparticles the effective permittivity of the mixture, for ordered and random distributions, does not vary with the degree of dispersion. The variation of the effective permittivity with the particle radius is shown, using numerical data, to agree with the analytical modules.

코프래너 도파로 구조에서 S-파라메터를 이용한 유효유전상수 실험적 도출 (Experimental Extraction of Effective Permittivity on the Structures of Coplanar Waveguides)

  • 지용
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권11호
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    • pp.15-20
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    • 2004
  • 본 논문에서는 초고주파나 밀리미터파 대역에서 코프래너 도파로 구조로부터 S-파라메타를 이용하여 유효유전상수를 도출하는 간단한 방법을 제시하였다. 이 방법은 특성임피던스 Z/sub o/와 전송선 길이 ℓ로 주어진 전송선이 주파수가 변화함에 따라 나타나는 S/sub 11/ 값으로부터 βℓ =nπ 에서 극한적으로 바뀌는 것을 이용하여 유효유전상수 ε/sub eff/를 도출하는 기법이다. ε/sub r/=3.38의 Rogers 4003/sup TM/ 기판 위에서 실험적으로 얻어진 유효유전상수 값은 2.042로 나타났으며, 기존의 공식으로부터 얻어진 ε/sub eff/ 값은 -3.4%에서 8% 범위의 오차를 보여 주었다. 코프래너 도파로 구조의 유효유전상수 값이 간단한 측정 방법으로 뿐만 아니라 제작된 회로 구조 위에서 직접 측정될 수 있어, 복잡한 회로 구조를 지닌 다른 유전체 재질의 기판 위에서도 측정이 보다 정확하고 간단하게 이루어 질 수 있음을 보여 주었다.

저주파수 영역에서 측정된 사질토의 유전특성 (Complex Permittivity of Sand at Low Frequency)

  • 오명학;김용성;박준범;윤현석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.93-103
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    • 2005
  • 본 연구에서는 저주파수 영역에서 유전상수 측정시 발생할 수 있는 왜곡효과를 규명하고, 함수비에 따른 사질토의 유전상수 변화를 실수부와 허수부를 구분하여 조사하였다. 축전기 형태의 셀에서 유전상수를 측정하는 경우 100kHz 이하의 주파수 영역에서 전극분극효과에 의하여 실제 매질의 유전상수보다 크게 측정되었기 때문에 전극 분극효과에 의한 영향을 배제하기 위해서는 100kHz 이상의 주파수에서 유전상수가 평가되어야 하는 것으로 판단되었다. 함수비에 따른 사질토의 유전상수를 평가한 결과 체적함수비 증가에 따라 연속적인 증가경향을 나타내었다. 이는 유전상수 실수부의 경우에는 사질토에서 발생하는 분극이 단위체적당 쌍극자 모멘트에 비례하기 때문이며, 유전상수 허수부의 경우에는 함수비 증가에 따른 전도손실량이 증가하기 때문이다. 그러나 유전상수 실수부에서의 체적함수비에 따른 증가경향은 공간전하분극의 영향이 크지 많은 1MHz 이상의 주파수 영역에서 유효한 것으로 나타났다.

Radiation Characteristics of a Probe-Fed Microstrip Patch Antenna on a Finite Grounded High Permittivity Substrate

  • Kwak, Eun-Hyuk;Yoon, Young-Min;Kim, Boo-Gyoun
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권4호
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    • pp.1738-1745
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    • 2015
  • Radiation characteristics of a probe-fed rectangular microstrip patch antenna printed on a finite grounded high permittivity substrate are investigated systematically for various square grounded dielectric substrate sizes with several thicknesses and dielectric constants by experiment and full wave simulation. The effect of the substrate size on the radiation characteristics of a rectangular patch antenna is mainly determined by the effective dielectric constant of surface waves on a grounded dielectric substrate. As the effective dielectric constant of surface waves increases, the substrate sizes for the maximum broadside gain and the required onset for a large magnitude of squint angle decrease, while the variations of the broadside gain, the front-to-back ratio, and the magnitude of squint angle versus the substrate size increase due to the increase of the power of the surface wave.

복합 Ferrite 전파흡수체의 유전율 제어 및 임피던스 정합 (Permittivity Adjustment and Impedance Matching of Ferrite Composite Microwave Absorber)

  • 최경구;조성백;권경일;김성수;김재묵
    • 한국세라믹학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.293-297
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    • 1992
  • A proper combination of complex permeability and permittivity is necessary to produce the zero-reflection microwave absorber with an impedance matching. Increasing of dielectric permittivity and development of an impedance matching was investigated in ferrite-rubber composite specimens by addition of conducting materials. Graphite powder of high dielectric constant was added to the composite specimens to increase the permittivity. The precise estimation of graphite content to produce the matched-wave-impedance absorber at a given frequency can be made by using the numerically derived solution map of impedance matching. It was suggested that permittivity adjustment is an effective technique to obtained the microwave absorber with both good absorbing properties and small thickness as well.

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유전율제어에 의한 복합 Ferrite 전파흡수체의 성능향상 (Microwave Absorbing Characteristic Improvement by Permittivity Control of Ferrite Composite Microwave Absorber)

  • 신재영;권형주;오재희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.415-419
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    • 1994
  • The material constants(the complex permeability and permittivity) of ferrite composite determine its microwave absorbing characteristics. Therefore, in order to improve the microwave absorbing characteristics, it is necessary to control the material constants of the ferrite composite. In this study, the method of improving microwave absorbing characteristics by control of permittivity of ferrite composite which has not satisfying matching condition in C-X band (4 GHz~12.4 GHz) was investigated. It was possible to control the permittivity by adjusting graphite loading ratio in the ferrite composite microwave absorber. It was also concluded that the control of permittivity of ferrite composite is effective method to improve the microwave absorbing characteristics.

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수은과 비소로 오염된 시료의 측정주파수와 농도 변화에 따른 전기적 특성 (Electrical Characteristics against Frequency and Concentration of Contaminated Soils by Mercury and Arsenic)

  • 손영환;봉태호;장병욱
    • 한국농공학회논문집
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    • 제50권6호
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    • pp.15-24
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    • 2008
  • In general, ground pollution can be classified with soil pollution and underground water pollution. And ground pollution contaminates the land with garbage dumps and other harmful waste products as heavy metals that can also eventually enter our water supply. This study was conducted to define a characteristics of the electrical resistivity and the permittivity of weathered soil that was contaminated with heavy metals as Mercury and Arsenic. It is not easy whether contamination of soil as subsurface contamination is decided or not and at an early stage especially do that. Therefore the electrical resistivity and the permittivity were used to make up for this defects. These methods are more economical and more effective than the existing methods. And variation of the electrical resistivity and the permittivity values were found against the change of concentration of Mercury and Arsenic aqueous solutions and measuring frequency. These analyzed results indicate that the electrical resistivity and the permittivity tend to decrease against increasing measuring frequency. The electrical resistivity and the permittivity are also found to show the function of frequency.

유전율법을 이용한 다공질 매질의 공극률 및 유효공극률의 측정에 관한 연구 (Determination of porosity and effective porosity of saturated porous media using a permittivity method in the laboratory)

  • 김만일;니시가끼마코토
    • 지질공학
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    • 제13권4호
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    • pp.419-428
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    • 2003
  • 지반을 대상으로 지하수의 이동 및 오염물질 침투에 대한 평가를 위해, 지반을 구성하고 있는 매질의 공극률과 유효공극률을 파악하는 것은 매우 중요하다. 이들은 물질 이동을 결정하는 중요한 물리적 파라메터이다. 본 연구에서는 새로운 유전율 시스템인 FOR-V (Frequency domain reflectometry with vector network analyzer)를 적용하여 표준사 (Standard sand)와 강모래 (River sand)에 대한 공극률 및 유효공극률을 측정하기 위한 실험적 연구를 실시하였다. 또한, 이들을 측정하기 위해, 다공질 매질에 대한 유전율상수의 특성을 고려한 유전율 믹싱모델 (dielectric FDR-V 시스템을 적용한 주입실험 (Injection test)과 주입물질의 농도를 측정하는 치환실험 (Replacement test)을 수행하였다. 두 종류의 실험 결과치를 비교한 결과, 측정된 유효공극률을 공극률과 비교해 보면, 약 85 - 92 %의 범위 내에 존재하는 것으로 측정되었다. 일반적인 흙의 유효공극률은 공극률에 대해 약 90 % 범위 내에 분포하고 있는 것으로 알려져 있으나, 본 연구에서는 다소 낮은 결과치를 보이고 있다. 이러한 현상은 시스템의 측정 프로브의 측정 범위가 직경 0.36 cm의 동축측정프로브 끝부분에서 이루어져 비교적 작기 때문에 제작된 흙 시료전 체적에 대한 유효공극률의 결과치이기 보다는 프로브가 위치한 지점에 대한 측정치로 판단된다. 이러한 측정 프로브의 특성을 고려해 볼 때, FDR-V 시스템은 연구자가 의도한 연구에 따라 특정 지점에 대한 지반의 정밀한 물리적 특성을 파악할 수 있을 것으로 사료된다.