Electron beam propagation in a fully ionized plasma has been studied using a one-dimensional particle simulation model. We compare the results of electrostatic simulations to those of electromagnetic simulations. The electrostatic results show the essential features of beam-plasma interactions. It is found that the return currents are enhanced by the beam-plasma instability which accelerates ambinet plasmas. The results also show the heating of ambient plasmas and the trapping of plasmas due to the locally generated electric field. The electromagnetic simulations show much the same results as the electrostatic simulations do. The level of the radiation generated by the same non-relativistic beam is slightly higher than the noise level. We discuss the results in context in context of the heating of coronal plasma during solar flares.
본 논문에서는 빔 전파법(BPM: Beam Propagation Method)을 이용하여 안테나 배열에서 발생된 집속된 빔의 전파 또는 집속 현상을 파악하는 방법을 제시하였다. 대물 쪽(object side)으로 적응적 집속을 위해 로트맨 렌즈를 이용하는 경우에 대해 회절이론을 바탕으로 집속 현상을 이론적으로 고찰하였다. 이를 검증하기 위해 상용 EM simulation tool을 이용하여 분석하기에는 구조물의 복잡성과 집속된 빔의 입전 설정 등 몇 가지 어려움이 있기에 이의 차선책(alternative solution)으로 푸리에 회절 이론에 기초한 빔 전파법을 이용하여 집속 현상을 계산하는 방법인 BPM을 소개하였다. 즉, 개구면을 통한 빔 전파는 Fresnel Diffraction Integral(FDI)에서 푸리에 변환 형태로 표현될 수 있으며 이는 BPM으로 발전시켜 개구면 형(aperture-type) 안테나로부터 전파되는 파의 빔 폭(beam width or spot size), 세 기(intensity or gain), 그리고 실제 초점거리를 산출하였다. $10\lambda$의 배 열 크기를 갖는 안테나에 대해 $20\lambda,\;30\lambda$, 그리고 $50\lambda$의 기하 초점거리(geometrical fecal length)를 갖는 파에 대해 BPM을 통해 계산한 결과, 빔 폭은 차례로 1.1\lambda,\;1.3\lambda,\;1.9\lambda$이 산출되었다.
This study introduces a simulation model of radar responses with frequencies on subsurface voids in concrete. In this model, the resolution and the attenuation according to radar frequencies in each interface which has different electromagnetic property are analyzed. This model aims to select the best frequency of radar which can analyze the thickness of voids in concrete from radar response. It also can be applied to estimate the limitation of propagation depth of radar on subsurface voids in concrete. The computed results show the radar images based on radar signal processing using convolution technique.
본 논문에서는 실내 환경에서 전파특성 분석에 유용한 마이크로 셀용 3D 시뮬레이터를 제시하였다. 지금까지 소개된 대부분의 전파특성 분석 결과들은 2차원 평면에서 거리에 따른 신호의 손실(Path Loss) 위주로 연구가 진행 되었다. 본 연구에서는 실내에서 전파특성을 분석하기 위해 다양한 ITU 모델을 사용하여 입체구조의 실내 환경에서 전파의 수신신호의 세기에 대한 분석을 수행하였다. 시뮬레이션에서 나타난 결과를 분석해보면 저 주파수(150MHz-400MHz) 대역과 고주파수 대역(2GHz-6GHz) 에서 전파특성이 많은 차이를 나타내고 있다. 그리고 각 수신기의 위치에서 수신 신호는 전파경로상의 벽면에서 손실되는 전력에 따라 차이가 생기기 때문에 송신기의 출력도 중요한 요인으로 분석되었다.
본 논문에서는 전파 전달 특성을 결정하는 굴절 계수(refractive index)가 고도에 따른 함수라는 사실을 이용하여, 대기권에서의 전파 전달을 수학적으로 표현하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 전파가 다른 굴절 계수를 가지는 매질로 입사될 때 입사각과 굴절각의 관계를 나타내는 스넬의 법칙(Snell's law)으로부터 유도할 수 있다. 모의실험에서는 굴절 계수의 제곱을 고도에 대한 일차 다항식으로 모델링함으로써 전파 전달을 도식화 하고, 여러 개의 레이다를 이용하여 각각의 레이다에서 측정한 발사각도 정보를 통해 전파 전달 특성을 나타내는 변수들, 즉, 모델링한 다항식의 계수들을 추정할 수 있음을 보인다.
In this paper, an adaptive beam tracing method with revised subdivision technique is proposed, in which the beam is generated by a set of three rays. According to reflection and/or refraction of the rays on the buildings and/or ground, additional rays are generated adaptively and the beam is subdivided efficiently and automatically. After generation of the set of beams, we transform the electromagnetic wave propagation data into volume data. Then one can visualize the data of propagation with reflection, refraction and interaction in full three dimensional space at any viewpoint by the so-called ray casting algorithm, which is one of the most useful methods in compute. graphics(CG).
The need of data transmission in oceans and other underwater mediums are increasing day by day, so as the research. The underwater medium is very different from that of air. Propagation of electromagnetic wave in water or underground is very difficult because of the conductivity of the propagation materials. In this case, we usually use acoustic signals as ultrasonic but, they are not easy to transfer long distance with coherent method because of time varying multipaths, Doppler effects and attenuations. So, we use non-coherent methods such as FSK or ASK to communicate between long distances. But, as the propagation speed of acoustic wave is very slow, BW of the channel is narrow. It is very hard to guaranty the enough speed for the transmission of digital image data. In previous studies, we proposed this data communication protocol theoretically. In this paper, an underwater channel is modeled and this protocol is tested in this channel condition. The results show that the protocol is 4-6 times faster than ASK. Some relations and results are shown depending on the data length, channel length, bit rate etc.
본 논문에서는 ITS/DSRC시스템에서 동일 대역을 유지하면서 시스템 용량을 두 배로 증가시킬 수 있는 방법으로 이중편파(dual-polarization)기법을 제안한다. 이중편파기법은 상호 직교하는 전자기파를 이용하여 정보를 전달하는 방식으로 이론적으로 시스템 용량을 배가시킬 수 있다. 그러나 실제로는 XPl(Cross Polarization Interference)와 다중경로 간섭 등의 요인으로 시스템 성능 열화가 발생하는데 XPI 및 다중경로 간섭을 동시에 제거 가능한 XPIC(Cross Polarization Interference Canceller)를 해결책으로 제시하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이를 검증한다
Journal of electromagnetic engineering and science
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제1권1호
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pp.88-94
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2001
In this paper, the lightning-induced voltages on shielded twisted-pair wires with multipoint grounding on cable sheath are calculated by using finite-difference time domain (FDTD) method. The equivalent single-wire line that represents a bundle of twisted-pair wires is adopted for computational efficiency. A finitely conducting ground is also taken into account in both lightning electromagnetic field calculations and surge propagation along the shielded cable for a practical simulation. It is found that multipoint additional grounding on cable sheath provides more shielding effectiveness especially in the early time response of the lightning-induced voltages. From this study, the requirements for lighting surge protection devices in a telecommunication subscriber cab1e can be established.
최근 정보량의 증가로 고속 디지털 회로를 요구하고 있다. 이에 따라 소형 고주파 회로에 전자기 특성이 중요하게 대두되었다. 그래서 불완전한 그라운드 상에 PCB 회로의 고속 디지털 전송라인에 대한 신호 집적도와 두 평행 선로 사이의 결합특성을 3차원 전자기 해석법인 시간영역 유한차분법을 이용하여 해석하였다. FDTD 시뮬레이션 결과는 상용 회로 소프트웨어 툴인 ADS 시뮬레이터와 비교하였고, 집중 소자 모델링, 주파수에 따른 슬롯에 의한 전자파의 방사 등을 해석하였다. 결과로써 마이크로스트립 선로 아래 슬롯이 있는 경우 신호의 전송에 큰 영향을 끼치는 것을 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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