밀리미터파 대역에서 동작하는 컬러게이트 혼 안테나의 설계법을 나타낸다. 컬러게이트 혼 설계에 있어서 가장 중요한 하이브리드 조건을 계산한다. 본 논문에서는 파장이 짧은 밀리미터파에서 평형 하이브리드 모드의 변환과 제작이 가능한 크기의 컬러게이트 프로파일을 구한다. 모드 이론을 적용하여 혼 내부 및 컬러게이트 내 전자계를 유도한다. 혼의 전파 특성은 모드 임피던스 정합과 경계 조건으로부터 계산하고, 혼 개구면 전자계로부터 Kirchhoff-Hyugen 원리를 적용하여 방사 전자계를 구한다. $85{\sim}115GHz$ 대역에서 동작하는 밀리미터파 컬러게이트 혼 안테나를 설계하고, 전기 포밍 방식으로 제작한다. 측정 결과, 동작 주파수 대역에서 1.3:1 이하의 VSWR과 주파수 85, 100 및 110 GHz에서 각각 9.2, 9.16 및 9.02도의 반치각이 측정됨으로써 이론적 결과와 잘 부합되고 있음을 보인다.
본 논문에서는 12/14 GHz대역에서 동작하는 단순한 구조의 협대역 직교모드 변환기의 설계기법을 제시하였다. 본 논문에서 제안된 직교모드 변환기는 공용포트인 원형 도파관에 입사된 수평편파 신호는 직선포트 사각형 도파관으로 전달되게 하고 수직편파는 원형 도파관 벽상의 결합슬롯을 통하여 측면포트 사각형 도파관으로 전달되게 하는 구조를 가진다. 우선 도파관 이론과 임피던스 변환이론에 기초하여 직교모드 변환기 각 부분의 설계기법을 도출하였다 다음에 이를 토대로 상용 전자장 해석 소프트웨어를 이용하여 전체 직교모드 변환기 구조를 설계하였다. 설계된 직교모드 변환기를 제작 측정하여 설계기법의 타당성을 확인하였다.
The transient nature and complex geometries of two-phase gas-liquid flows cause fundamental difficulties when measuring flow velocity using an electromagnetic flowmeter. Recently, a current-sensing flowmeter was introduced to obtain measurements with high temporal resolution (Ahn et al.). In this study, current-sensing flowmeter theory was applied to measure the fast velocity transients in slug flows. The velocity fields of axisymmetric gas-liquid slug flow in a vertical pipe were obtained using Volume-of-Fluid (VOF) method, and the virtual potential distributions for the electrodes of finite size were also computed using the finite volume method for simulating slug flow. The output signal prediction for slug flow was carried out from the velocity and virtual potential (or weight function) fields. The flowmeter was numerically calibrated to obtain the cross-sectional liquid mean velocity at an electrode plane from the predicted output signal. Two calibration parameters are proposed for this procedure: a flow pattern coefficient and a localization parameter. The flow pattern coefficient was defined by the ratio of the liquid resistance between the electrodes for two-phase flow with respect to that for single-phase flow, and the localization parameter was introduced to avoid errors in the flowmeter readings caused by liquid acceleration or deceleration around the electrodes. These parameters were also calculated from the computed velocity and virtual potential fields. The results can be used to obtain the liquid mean velocity from the slug flow signal measured by a current-sensing flowmeter.
The theory of the current-type electromagnetic flowmeter for a high temporal resolution was developed for two-phase flow measurements. To predict the output of the current-type flowmeter, the three-dimensional virtual potential distribution C and the newly introduced flow pattern coefficient f were derived and computed. The output of flowmeter depends on the liquid conductivity (sensitive to temperature) and flow configurations of the two-phase flow with the sinusoidal excitation over 100 Hz. The flow pattern coefficient was specially devised to separate the dependency on the flow configuration of the two-phase flow from that on the liquid conductivity which can be expressed with the calibration of single-phase flow. Using the finite difference method, the three-dimensional virtual potential distributions were computed for the electrode of finite size. By taking derivative of the virtual potential, the weight functions were evaluated and compared with existing analytic series solution for the point-electrode. There was a reasonable correspondence between the present and existing results. In addition, the flow pattern coefficients were evaluated for annular flows with various film thicknesses, and compared with the experimental results by the impedance spectroscopy. The numerical results agreed well with the experimental data.
본 연구에서는 높은 투과 효율은 유지하면서 스팟 면적을 보다 획기적으로 줄일 수 있도록 가느다란 두 개의 짧은 도체 봉이 리지(H-형태) 개구의 중심에 부착된 근접장 마이크로웨이브 주사 탐침 구조를 제안하였다. 여기서 두 개의 짧은 도체 봉은 H-형태 개구를 통과하는 투과 전자파 에너지를 집속하게 하여, 고 해상도를 위해 스팟 면적을 극히 작게 줄어들게 하는데 중요한 역할을 한다. 제안된 이론의 타당성을 확인하기 위해 모의실험 결과에 따라 근접장 도파관 탐침을 제작하고, 반사손실을 측정하여 계산결과와 비교적 일치된 결과를 얻었다.
The Resonance Scattering Theory(RST) provides the physical explanation of the scattered field that appears in the vicinity of the resonance frequency. The theory suggests that the amplitude of each Partial-wave mode can be divided into two components : resonance and non-resonant background. The long-standing difficulty in the application of RST is that it always requires background components. We have applied the RST to the electromagnetic scattering problems by a penetrable spherical scatterer and a cavity. In this paper, we show some numerical results, and validate background coefficients.
최근 전자기기의 활용도가 높아짐에 따라 전자기파에 대한 안정성이 요구되었다. 소형화 전자기기 및 다양한 전자부품들은 맥스웰 방정식 (Maxwell Equation)으로 해석되었으나, 복잡도가 높은 대형 구조물에 대한 전자기파 안정성이 요구되는 현시점에 맥스웰 방정식은 여러 한계점을 가지고 있다. 본 논문에서는 복잡한 대형 구조물을 확률론과 위상학적 모델링을 연동하여 해석하고자 한다. 특히, 확률론을 바탕으로 한 해석 방법인 PWB(Power Balance) Method와 BLT(Baum-Liu-Tesch) 방정식을 연동하여 대형 구조물의 주파수 응답을 풀이할 경우, 해석시간이 상당히 줄어드는 장점이 있다. 본 논문에서는 복잡한 대형구조물의 예로 이중 공진구조 내부에 PCB가 존재하는 경우를 고려해 보았다.
전자산업과 전파통신기술이 발달함에 따라 인류는 풍요로운 생활을 영위하고 있지만, 전파의 사용증대로 인해 EMI와 같은 많은 사회적 문제와 불요 전자파가 발생하고 있다. 따라서, CISPR, FCC, ANSI 등의 기구는 EMC 대책을 위해 전파환경의 규정을 제안하고 있다 EMI/EMC 측정을 위한 전파무향실(anechoic chamber)에 대한 국제 규정을 만족하기 위해서는, 30 MHz ∼ 1,000 MHz까지의 범위에서 20 dB이상의 전파흡수능을 가져야 한다. 하지만, 1998년 11월, CISPR11은 EMI 측정의 주파수 범위를 1 GHz ∼ 18 GHz로 확장하였다[1]. 본 논문에서는 상기의 요구를 만족하는 새로운 형태의 전파흡수체(Electromagnetic Wave Absorber)를 제안하고 등가재료 정수법(Equivalent Material Constants Methods)을 사용하여 광대역 설계를 수행하였다. 그 외에 실험은 30 MHz ∼ 2 GHz까지의 주파수 범위에서 행해졌으며, 제안한 설계 이론의 타당성을 확인하였다.
This paper presents the method for an estimation of discharge current waveform in short gap discharge by radiated electromagnetic fields. The method of current waveform estimation is to use the one antenna method (single field method) with a measured electric or magnetic field at given field point by a time domain antenna. In order to verify the availability of the estimation theory, the discharge current waveform estimation was performed by one antenna methods using the measured electric fields of Wilson & Ma and compared with experiments. In addition diagnosis technique for power equipments is able to prevent from large accidents by finding signs of tile accidents before they happen. From the results of the estimation of discharge current, we have a possibility for the application of insulation diagnosis technique for power equipments using S$F_6$ gas. From this point of view, this paper simulated discharge progress and partial discharge by using needle-plan electrodes system in S$F_6$, studied the distribution of frequency spectrum of the radiated electromagnetic waves using a biconical antenna and a spectrum analyzer. From the experimental results of this study, according to the consideration of the mutual relation between frequency spectrum of the radiated electromagnetic waves and discharge progress, it was confirmed that detecting Partial discharge and estimating discharge progress in S$F_6$ could be Possible.
In this paper vibration and stability analysis of laminated composite shells based on the first order shear deformation theory(FSDT) for two different boundary conditions(clamped-clamped, simply supported) are performed. Structural model of cross-ply symmetric laminated composite cylindrical shells subjected to a combination of magnetic and thermal fields is developed via Hamilton's variational principle. These coupled equations of motion are based on the electromagnetic equations(Faraday, Ampere, Ohm, and Lorenz equations)and thermal equations which are involved in constitutive equations. Extended Galerkin method is adopted to obtain the discretized equations of motion. Variations of dynamic characteristics of composite shells with applied magnetic field, temperature gradient, laminate thickness-ratio and radius ratio for two boundary conditions are investigated and pertinent conclusions are derived.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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