• 제목/요약/키워드: Electromagnetic Propagation Simulation

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전자파 레이더 주파수대역별 시뮬레이션 해석에 의한 콘크리트내 층간 연속 공동의 검출 특성 (Detection Subsurface Voids in Concrete Using Simulation Analysis of Radar Responses for frequency Variations)

  • 박석균
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.125-132
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    • 2003
  • 전자파 레이더 주파수변화에 의한 콘크리트내 층간 연속공동의 시뮬레이션 해석을 위한 모델을 제안하였다. 본 모델에서는 각 전기적 성질이 다른 다층 경계조건 하에서 전자파 레이더의 주파수 변화에 따른 분해능과 감쇠특성이 검토되었다. 이는 계산에 의한 모의 레이더 응답으로부터 콘크리트내 공동의 검출이 가능한 공동 두께의 한계와 최적주파수를 선정하고, 나아가 대상물체의 경계조건별 레이더의 전파한계를 구하는 데 유용하게 이용하기 위한 것이다. 본 모델에 의해 계산된 결과는 콘볼루션기법을 이용한 신호처리에 의해 레이더 화상으로 나타내었다.

Localization of Ultra-Low Frequency Waves in Multi-Ion Plasmas of the Planetary Magnetosphere

  • Kim, Eun-Hwa;Johnson, Jay R.;Lee, Dong-Hun
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제32권4호
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    • pp.289-295
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    • 2015
  • By adopting a 2D time-dependent wave code, we investigate how mode-converted waves at the Ion-Ion Hybrid (IIH) resonance and compressional waves propagate in 2D density structures with a wide range of field-aligned wavenumbers to background magnetic fields. The simulation results show that the mode-converted waves have continuous bands across the field line consistent with previous numerical studies. These waves also have harmonic structures in frequency domain and are localized in the field-aligned heavy ion density well. Our results thus emphasize the importance of a field-aligned heavy ion density structure for ultra-low frequency wave propagation, and suggest that IIH waves can be localized in different locations along the field line.

Heavy ion effects on mode conversion between electron and proton whistlers : A simulation study

  • 김은화;이동훈
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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    • pp.37-37
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    • 2003
  • Electron whistlers frequently excite proton whistlers. The proton whistlers appear on the dynamic spectrum as rising tones, which start after the reception of a short electron whistler, asymptotically approaching the local proton gyro-frequency. The proton whistlers are dispersed forms of lightning impulses and their dispersion can be explained by the effects of heavy ions such as H+ and He+ on the propagation of an electromagnetic wave in the ionosphere. In the ionosphere, a right-handed circularly-polarized electron whistler becomes coupled to a left-handed circularly-polarized proton whistler when the frequency becomes close to a cross-over frequency. By adopting the multi-fluid numerical wave model, we examine how the mode coupling varies as the ion composition changes along altitude in the mid-latitude ionosphere. The time histories and dynamic spectra of electric fields are presented. In addition, we compare our results with the previous theoretical and observational studies.

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Directional Radiation of Surface Plasmon Polaritons at Visible Wavelengths through a Nanohole Dimer Optical Antenna Milled in a Gold Film

  • Janipour, Mohsen;Hodjat-Kashani, Farrokh
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권6호
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    • pp.799-808
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    • 2014
  • The mechanism of optical interaction of two nanoholes, milled in an opaque gold film, by means of surface plasmon polariton (SPP) propagation is investigated. The interaction depends on the polarization direction of the incident light when the nanohole pair is illuminated through uniform single antenna excitations. It is shown that by illuminating one of the nanoholes, under single antenna excitation, the other nanohole can be excited indirectly via propagated SPPs from the excited nanohole. In addition, it is found that the spectrum of electromagnetic power above the surface of the metallic film at an arbitrary point along the axis of the nanohole pair presents two resonant peaks. These peaks are due to the optical interaction between nanoholes, where the short- and long-wavelength peaks can be assigned to in-phase and antiphase interactions of magnetic dipoles relative to each nanohole, respectively. The magnetic coupled dipole approximation (MCDA) method confirms the simulation results.

STK를 이용한 고해상도 위성 SAR 운용 및 표적물 추출 기법 (High Resolution Spaceborne SAR Operation and Target Recognition Simulator Using STK)

  • 이보윤;이슬기;이우경
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.299-309
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    • 2013
  • 고해상도 위성 SAR 영상은 주파수 특성, 안테나 설계 변수, 시스템 내부 잡음 및 간섭 신호에 영향을 많이 받으며, 특히 표적의 RCS(Radar Cross Section)에 따라 표적 특성의 품질이 달라지기 때문에 영상 예측을 위한 시뮬레이션이 복잡해진다. 본 논문에서는 STK(Systems Tool Kit)과 매트랩을 결합하여 작성한 SAR 운용 시뮬레이터를 구축하고, 추출된 데이터를 적용하여 SAR 시뮬레이션을 수행한다. 점 표적의 품질을 판별할 수 있는 중요 변수 특성을 분석하며, 향후 위성 SAR 영상의 검보정에 활용할 수 있음을 보인다. 또한, 위성의 궤도 위치에 따라 변화하는 표적의 RCS를 적용하고, 발생 가능한 RF 간섭 신호를 반영하여 SAR 영상에서의 표적물 품질변화 예측을 수행할 수 있는 방안을 제시한다.

FHSS 및 DSSS 방식 소출력 무선기기간 간섭 분석에 관한 연구 (A Study on Interference Analysis between FHSS and DSSS Short Range Radio Devices)

  • 김진영;김은철;양재수;류충상;오성택
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.271-279
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    • 2008
  • 본 논문에서는 FHSS 방식의 소출력 무선기기와 DSSS 방식의 소출력 무선기기가 동일 주파수 대역에 존재하는 경우 업무간 간섭을 분석하였다. 분석 방법은 몬테 카를로 방법을 이용하여 DSSS 방식의 소출력 무선기기의 불요 방사가 FHSS 방식의 소출력 무선기기에 미치는 영향을 간섭 확률 측면에서 계산하였다. 간섭 시뮬레이션은 DSSS 방식의 소출력 무선기기의 대역폭과 충격 계수에 따른 간섭량을 계산하였고, 전파 모델은 자유 공간으로 가정하였다. 그리고 간섭원과 피간섭원 사이의 거리에 따른 영향을 수신기에서의 BER 측면에서 분석하였다. 간섭 분석 결과, 간섭원의 대역폭보다는 충격 계수가 시스템 양립성에 많은 영향을 주는 것을 확인할 수 있었고, 단일 간섭원과 다중 간섭원이 존재하는 경우 BER 기준을 만족하는 이격 거리를 확인할 수 있었다.

A Performance Analysis for Interconnections of 3D ICs with Frequency-Dependent TSV Model in S-parameter

  • Han, Ki Jin;Lim, Younghyun;Kim, Youngmin
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권5호
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    • pp.649-657
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    • 2014
  • In this study, the effects of the frequency-dependent characteristics of through-silicon vias (TSVs) on the performance of 3D ICs are examined by evaluating a typical interconnection structure, which is composed of 32-nm CMOS inverter drivers and receivers connected through TSVs. The frequency-domain model of TSVs is extracted in S-parameter from a 3D electromagnetic (EM) method, where the dimensional variation effect of TSVs can be accurately considered for a comprehensive parameter sweep simulation. A parametric analysis shows that the propagation delay increases with the diameter and height of the TSVs but decreases with the pitch and liner thickness. We also investigate the crosstalk effect between TSVs by testing different signaling conditions. From the simulations, the worst signal integrity is observed when the signal experiences a simultaneously coupled transition in the opposite direction from the aggressor lines. Simulation results for nine-TSV bundles having regular and staggered patterns reveal that the proposed method can characterize TSV-based 3D interconnections of any dimensions and patterns.

Wide-Bandwidth Wilkinson Power Divider for Three-Way Output Ports Integrated with Defected Ground Structure

  • Sreyrong Chhit;Jae Bok Lee;Dal Ahn;Youna Jang
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제22권1호
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    • pp.14-22
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    • 2024
  • This study presents the design of a Wilkinson power divider for three-way output ports (WPD3OP), which incorporates a defected ground structure (DGS). An asymmetric power divider is integrated into the output ports of the conventional Wilkinson power divider (WPD), establishing a three-way output port configuration. The DGS introduces periodic or irregular patterns into the ground plane to suppress unwanted electromagnetic wave propagation, and its incorporation can enhance the performance of the power divider, in terms of the power-division ratio, isolation, and bandwidth, by reducing spurious resonances. The proposed design algorithm for an asymmetric power divider for three-way output ports is analyzed via circuit simulations using High-Frequency Simulation Software (HFSS). The results verify the validity of the proposed method. The analysis of the WPD3OP integrated with DGS certifies the achievement of a center frequency of 2 GHz. This confirmation is supported by schematic ideal design simulation results and measurements encompassing insertion losses, return losses, and isolation.

덕트맵을 이용한 제주해안지역 이상 전파특성 분석 (Analysis of Abnormal Path Loss in Jeju Coastal Area Using Duct Map)

  • 왕성식;임태흥;정영준;고민호;박용배;추호성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권3호
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    • pp.223-228
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    • 2019
  • 본 논문에서는 국내 해안지역인 제주도-진도에서의 실제 기상데이터와 지형정보를 이용하여 각 대기 굴절 기울기에 따른 전파 경로손실을 분석하고, 실측결과와 비교하여 결과가 유사함을 확인하였다. 시뮬레이션 결과를 토대로 하여 트랩의 위치와 두께에 따라 덕트맵을 구성하고, 송 수신 안테나의 고도에 따라 영역을 분할하여, 제주 해안지역에서 자주 발생하는 덕트에 대해 분석을 진행하였다. 이러한 덕트맵의 유효성을 확인하기 위해 실제 2018년 5월의 기상데이터 중 대표적인 2개 날짜의 데이터를 선택하여 덕트맵 상에서 해당되는 위치를 확인하고, 전파 경로손실을 계산한 후, 실측데이터와 비교하였다. 시뮬레이션을 통해 얻어진 경로손실 값은 각각 167.7 dB, 192.3 dB로서 측정 결과 164.4 dB, 194.9 dB와 유사함을 확인할 수 있다.

Exploiting W. Ellison model for seawater communication at gigahertz frequencies based on world ocean atlas data

  • Tahir, Muhammad;Ali, Iftikhar;Yan, Piao;Jafri, Mohsin Raza;Jiang, Zexin;Di, Xiaoqiang
    • ETRI Journal
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    • 제42권4호
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    • pp.575-584
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    • 2020
  • Electromagnetic (EM) waves used to send signals under seawater are normally restricted to low frequencies (f) because of sudden exponential increases of attenuation (𝛼) at higher f. The mathematics of EM wave propagation in seawater demonstrate dependence on relative permeability (𝜇r), relative permittivity (𝜀r), conductivity (𝜎), and f of transmission. Estimation of 𝜀r and 𝜎 based on the W. Ellison interpolation model was performed for averaged real-time data of temperature (T) and salinity (S) from 1955 to 2012 for all oceans with 41 088 latitude/longitude points and 101 depth points up to 5500 m. Estimation of parameters such as real and imaginary parts of 𝜀r, 𝜀r', 𝜀r", 𝜎, loss tangent (tan 𝛿), propagation velocity (Vp), phase constant (𝛽), and α contributes to absorption loss (La) for seawater channels carried out by using normal distribution fit in the 3 GHz-40 GHz f range. We also estimated total path loss (LPL) in seawater for given transmission power Pt and antenna (dipole) gain. MATLAB is the simulation tool used for analysis.