• 제목/요약/키워드: Electromagnetic scattering

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벡터 전압 수신기를 이용한 2-포트 산란 계수 분석 시스템 (Two-Port Vector Network Analysis System with a Vector Signal Channel)

  • 이동준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.541-548
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    • 2013
  • 본 논문에서는 상용 벡터 회로망 분석기를 사용하지 않고도, 신호 발생기, 벡터 전압 수신기, 방향성 결합기, 주파수 혼합기 등의 기본적인 초고주파 장비/소자를 활용하여 평가하고자 하는 초고주자 소자의 2-포트 산란 계수를 측정할 수 있는 시스템을 제안한다. 벡터 회로망 분석기를 대용할 수 있는 산란 계수 측정 시스템의 해석적 모델과 제작방법을 제시하고, 이를 1-포트와 2-포트 소자에 대하여 각각 적용한 산란 계수를 측정하여 구현된 시스템을 평가하였다. 평가 주파수 대역에 따라 비교적 낮은 대역에서는 단일 신호 발생기와 벡터 전압 수신기를 사용한 직접 수신법을, 높은 대역에서는 추가의 신호원과 주파수 혼합기를 사용하여 신호를 하향 복조하는 헤테로다인 방식을 사용하여 산란 계수를 결정짓는 벡터 전압을 수신하였다. 이들 각각의 수신 방법으로 UHF와 X 대역 초고주파 소자의 2-포트 산란 계수를 평가하였고, 그 유효성을 상용 벡터 회로망 분석기로 검증하였다.

토양 표면에서의 편파별 후방 산란 계수 측정을 통한 산란 모델과 Inversion 알고리즘의 검증 (Verification of Surface Scattering Models and Inversion Algorithms with Measurements of Polarimetric Backscattering Coefficients of a Bare Soil Surface)

  • 홍진영;정승건;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.1172-1180
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    • 2006
  • 본 논문은 풀이 없는 지표면에서의 후방 산란 계수(backscattering coefficients)를 측정하고, 이 측정 결과를 이용하여 여러 표면 산란 모델들과 inversion 알고리즘의 성능을 비교, 분석하였다. 우선, R-밴드 주파수($1.7{\sim}2.0GHz$)에서 완전 편파 scatterometer를 이용하여 풀 층이 없는 지표면에 대해서 편파별로 후방 산란 계수를 측정하고, 동시에 수분 함유량과 표면 거칠기를 측정하였다. 그런 다음 측정된 지표면 변수들을 표면 산란 모델들에 입력하여 후방 산란 계수를 계산하고, 이 계산 결과를 측정 결과와 비교 분석하였다. 또한, inversion 알고리즘들을 적용하여 측정된 편파별 후방 산란 계수로부터 수분 함유량을 추출하고, 이 추출된 수분 함유량이 현장에서 측정한 수분 함유량과 잘 맞는지 여부를 확인하였다. 표면 산란 모델들 중에서 정확도가 높은 모델들을 제시하였으며, inversion 모델들의 계산 결과도 나타내었다.

몬테칼로 모멘트 방법을 이용한 1차원 프랙탈 완전도체 표면에서의 전자파 산란 해석 (Analysis of Electromagnetic Wave Scattering From a Perfectly Conducting One Dimensional Fractal Surface Using the Monte-Carlo Moment Method)

  • 최동묵;김채영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권12호
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    • pp.566-574
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    • 2002
  • 본 논문에서는 몬테칼로 모멘트 해석법을 이용하여 프랙탈 형상을 가진 완전 도체 표면에서 산란된 장을 구하였다. 프랙탈 형상을 가진 1차원 표면은 프랙셔녈 브라운 모션 모델을 사용하여 생성하였다. 프랙탈 표면의 형상을 결정하는 스펙트럼 변수(S/sub 0/), 프랙탈 차원(D)에 대한 역방향 산란계수를 계산하였다. 계산에 사용된 표면의 수는 80개, 표면의 점의 수는 2048개이고, 표면의 길이는 64파장이었다. 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위해 소 섭동 근사기법을 이용하여 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 양자간의 결과는 서로 잘 일치함을 알 수 있었다.

얇은 유전체의 산란특성 해석을 위한 근사식 (An Approximate Formulation for Scattering by Very Thin Dielectric Scatters)

  • Koh, Il-Suek
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.765-774
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    • 2004
  • 본 논문에서 얇은 균질 유전체의 산란해석을 위한 근사식이 유도된다. 이 해는 volumetric integral equation을 바탕으로 Fourier transform형식으로 나타내어진다. 얇은 무한 평면구조에서는 구한 식은 정확한 해로 떨어지며 다른 2D 또는 3D 구조에 대해서는 수치해석 결과와 비교하여 구한 식의 유용성을 보였다. 특히 TM파가 edge-on 방향으로 입사할 경우 반 무한 평면 구조에서의 산란에 대한 closed-form식을 구했다. 구한 식은 넓은 범위의 유전률에 대해 정확한 결과를 예측한다.

결합 적분방정식을 이용한 삼차원 임의형태 유전체의 전자파 산란 해석 (Analysis of Electromagnetic Scattering from Arbitrarily Shaped Three-Dimensional Dielectric Objects Using Combined Field Integral Equation)

  • 정백호;한상호;이화용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권10호
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    • pp.27-37
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    • 2002
  • 본 논문에서는 주파수 영역에서 3차원 임의형태의 유전체 산란 해석을 위하여 다양한 결합 적분방정식(combined field integral equation, CFIE)의 구성을 제안한다. 서로 다른 시험 함수의 조합으로 8 가지의 CFIE를 제안하였다. 본 논문의 목적 중의 하나는 제안된 모든 CFIE가 구조물의 내부공진 주파수에서 공진문제를 극복하지 못함을 보이는 것이다. 또한 이 8가지의 CFIE는 네 개의 항으로 구성되는데, 이 중에서 하나를 무시하는 방법으로 16가지의 새로운 CFIE를 제안하였다. 수치 예로서 유전체로부터의 원거리장과 레이다 단면적(radar cross section, RCS) 계산 결과들을 보이며, 제안되는 각 CFIE의 동작 특성을 비교하여 고찰하였다.

Wiener-Hopf Technique와 Fourier Transform Analysis를 이용한 병렬 슬릿의 TE파 산란 해석 (Analysis of TE-Wave Scattering from Transversal-Shifted Tandem Slits Using Wiener-Hopf Techniques and Fourier Transform Analysis)

  • 서태윤;안성환;이재욱;조춘식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.968-977
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Fourier-transform analysis와 Wiener-Hopf technique을 사용하여 병렬 슬릿에 의한 TE파 산란의 완전한 표현식을 유도하고 두 방법의 특징을 비교하고자 한다. Fourier transform analysis는 슬릿의 폭이 좁은 경우에는 빠른 수렴해를 얻을 수 있으며, Wiener-Hopf technique은 슬릿의 폭이 넓을 경우(상호 유도 결합이 적은 경우)에 매우 정확한 근사식 결과를 나타내며, 위의 두 해석 결과는 비교적 일치하는 결과들을 보여준다.

급전부에 전이 구조가 있는 원형 개구면 안테나의 엄밀한 해석 방법 (An Analytic Solution of a Circular Aperture Antenna with a Feed Transition)

  • 이행선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.982-988
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    • 2005
  • 본 논문에서는 모드 변환기나 필터, 매칭 구조가 모두 연결되어 있는 개구면 안테나의 특성을 예측을 위해 급전 부분에 전이 구조가 붙어 있는 원형 개구면 안테나의 해석적인 산란 해를 제시한다. 개구면의 모양이 원형이기 때문에 길이가 짧고 반지름이 다른 원형 도파관이 연결되어 있는 구조로 모델링하여 안테나를 해석했다. 안테나의 해석에서 급전 도파관과 개구면 사이의 영역은 일반화된 산란 행렬을 이용하여 전기장과 자기장을 나타냈고, 개구면에서 복사되는 전기장과 자기장은 적분 변환을 이용하여 나타내어 전체 구조를 해석했다. 여기서 필요한 산란 행렬과 적분 변환은 모두 해석적으로 계산 가능하고, 엄밀한 해이므로 안테나의 반사 특성, 복사 특성 등을 정확하게 예측 가능하다.

MLFMM의 Transfer 함수의 정확한 계산을 위한 오버샘플링 비율 (Over-Sampling Rate for Accurate Evaluation of MLFMM Transfer Function)

  • 이현수;임재원;고일석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권10호
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    • pp.811-816
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    • 2018
  • MLFMM 알고리듬을 큰 산란체 문제에 적용하는 경우, transfer 함수의 계산이 최종 결과의 정확도에 큰 영향을 준다. 수치 과정 중 단위원 위에서 계산되는 적분의 정확도는 샘플링 수에 영향을 크게 받는다. 샘플링 수를 늘리면, 메모리와 계산시간도 같이 늘어나, 정확도가 유지되는 최소의 샘플링 수가 중요하다. 이는 산란체의 크기와 관련이 있어, 수치적으로 최적의 샘플링 수에 관한 오버샘플링 비율을 구하고, 대규모 산란체에서 검증한다.

일차원 역산란 패턴 제어와 그 응용 (Control of One Dimensional Inverse Scattering Pattern and Its Applications)

  • 최종인;박의준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.291-301
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    • 1999
  • 원하는 역산란 패턴을 만족시키는 일차원 비선형 분포함수를 합성하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 일차 원 역산란 문제로부터 유도된 Riccati 방정식의 해의 역변환에 기본을 두고 있다. 그 해는 collinear 배열 안테 나에서의 배열인자 혹은 정규화된 공간인자와 유사한 형태를 가지므로 연관된 비선형 분포함수를 구하기 위 해 line-source 법에 입각한 패턴 합성법을 사용하였다. 이 과정들은 최적화 기법에 의해 수행되며, 분산특성 을 갖는 매질내에서 임의의 전송선로를 특정 주파수 대역내에서 합성하는 예와 저항성 스트립의 산란패턴 제어 등의 예로부터 제안한 방법의 타당성을 수치적으로 입증하였다.

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테이퍼형 임피던스 정합선로의 설계를 위한 역산란 이론의 응용 (Application of the Inverse Scattering Theory to the Design of the Tapered Impedance-Matching Line)

  • 송충호;이상설
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1139-1146
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    • 2001
  • 일차원 매질에 대한 역산란법을 이용하여 테이퍼형 임피던스 정합선로를 설계한다. 역산란법으로 유전율 분포를 추정하는 과정에서 오타를 줄이기 위하여 위상 보정인자(PCF: Phase Compensation Factor)를 도입한다. 설계하고자 하는 정합선로와 동일한 반사특성을 갖는 가상(virtual) 일차원 유전체의 유전율 분포를 추정하여 정합선로를 합성한다. 이 설계법은 등가회로에 대한 회로망 이론을 적용하지 않고 임의의 대역 특성을 갖는 정합선로를 설계할 수 있다. 주파수 영역의 반사계수를 사용함으로써 시간 영역의 반사계수를 사용하는 설계법에서 필연적으로 나타나는 오차를 피할 수 있다.

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