• 제목/요약/키워드: Electromagnetic wave propagation

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실내 환경에서 전파(傳播)특성 분석을 위한 마이크로 셀용 3D 시뮬레이터 개발 (Development of a 3D Micro-cell Simulator for Radio Wave Propagation Analysis in Indoor Environments)

  • 임중수;손동철;채규수
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권1호
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    • pp.283-288
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    • 2013
  • 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.

BPM을 이용한 안테나 배열의 집속 빔 전파 해석 (A Calculation of the Propagation for Focused Beams Using BPM)

  • 김재흥;조춘식;이재욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.465-471
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    • 2005
  • 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.

85~115GHz 전파망원경용 컬러게이트 급전 혼 제작 (Fabrication of the Corrugated Feed Horn for 85~115GHz Radio Telescope System)

  • 손태호;한석태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.640-646
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    • 2008
  • 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.

고상 프라즈마내에서의 전자파분산측과 확산효과 (Dispersion Relation including the Effect of Diffusion for E.M. Wave in Solid-State Plasma)

  • 조철
    • 전기의세계
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    • 제20권5호
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    • pp.15-18
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    • 1971
  • Up to now, there have been numerous investigations about the effect of diffusion on the wave propagation in gaseous plasmas, but not so much in semiconductor magnetoplasmas. However, currently, it becomes the centor of interest to work with the latter problem, and this paper deals with the dispersion equation including diffusion effect in the latter case to see how diffusion affects the equation in which diffusion term is neglected in the first place, and the analysis is based on the assumption that the plasma can be treated as a hydrodynamical fluid, since, from a macroscopic view point, the plasma interacting with a magnetic field can be considered as a magneto-hydrodynamical fluid, an electrically conducting fluid subjected to electromagnetic force, and the system is linear. The results of the relation and computation show that in the non-streaming case the diffusion terms appear in the equation as perturbation terms and the amplitude of the wave vector changes parabolically with the variation of the angular frequency and the longitudinal modes are observed.

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안테나를 이용한 VHF대역에서 전극형태에 따른 방사전자파의 전파특성 (The Propagation Characteristics of Electromagnetic Waves in accordance with electrode shapes at VHF Band Using an Antenna)

  • 김충년;지승욱;이상훈;이광식
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.73-79
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    • 2002
  • 본 논문는 공기중 교류전압원을 이용하여 3종류의 전극부(침대평판전극, 평판대평판전극 및 구대평판전극부)에서 방전시 방사되는 방사전자파를 측정하고, 그 스펙트럼의 특이한 패턴을 나타냈다. 방사전자파의 측정은 스펙트럼분석기와 바이코니칼 안테나를 사용하여 VHF(30~230[MHz])대역에서 측정하였다. 방전개시전압영역일 때, 침대평판전극부인 경우에는 주파수 45, 70, 80[MHz] 대역에서, 평판대평판전극과 구대평판전극부인 경우에는 주파수40[MHz]에서 높은 전계강도를 나타내었다. 그러나 절연파괴전압영역일 때, 방사전자파의 주파수 스펙트럼분포는 전극의 형태에 따라 측정주파수 영역에서 차이를 나타내었다.

청록색 레이저를 이용한 수중영상 연구 (Underwater Imaging with a blue-green laser)

  • 이상훈;김근배;이광식;김달우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2180-2182
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    • 2000
  • Laser emission, a part of electromagnetic wave, has short propagation length in water, and the underwater applications of laser are limited. The acquisition of underwater imaging is possible only by using a blue-green laser since the blue-green range has relatively small absorption coefficient in water. We introduce the conditions of the laser required for underwater imaging and the attenuation characteristics of a blue-green laser used in water.

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A Concept of Adaptive Focusing using a Rotman Lens for Detecting Buried Structures

  • Kim, Jae-Heung
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.536-540
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    • 2003
  • A new concept of adaptive focusing, using a Rotman lens, is presented in this paper. A Rotman lens is a microwave lens which is able to focus microwave power on its focal arc or generate multiple beams. By adding the array of phase shifters between a Rotman lens and antenna elements, the wavefront can be adaptively modulated to focus objects distributed in short range rather than far-field zone. From the optical point of view, the propagations of the lens have been simplified from the Fresnel diffraction integral to the Fourier transform. Using Fourier Transform, a beam propagation method has been developed to show improvement of the resolution by controlling wavefront of wave propagating from an aperture-type antenna array. The beam width(or spot size) and intensity have been calculated for a focused beam propagating from an array having $10{\lambda}$ of its size. For the beam with $20{\lambda},\;30{\lambda}$, and $50{\lambda}$ of geometrical focal length, the half-power beamwidth (spot size) is about $1.1{\lambda},\;1.3{\lambda}$, and $1.9{\lambda}$, respectively.

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Interaction of Ion Cyclotron Electromagnetic Wave with Energetic Particles in the Existence of Alternating Electric Field Using Ring Distribution

  • Shukla, Kumari Neeta;Kumari, Jyoti;Pandey, Rama Shankar
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제39권2호
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    • pp.67-77
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    • 2022
  • The elements that impact the dynamics and collaborations of waves and particles in the magnetosphere of planets have been considered here. Saturn's internal magnetosphere is determined by substantiated instabilities and discovered to be an exceptional zone of wave activity. Interchanged instability is found to be one of the responsible events in view of temperature anisotropy and energization processes of magnetospheric species. The generated active ions alongside electrons that constitute the populations of highly magnetized planets like Saturn's ring electron current are taken into consideration in the current framework. The previous and similar method of characteristics and the perturbed distribution function have been used to derive dispersion relation. In incorporating this investigation, the characteristics of electromagnetic ion cyclotron wave (EMIC) waves are determined by the composition of ions in plasmas through which the waves propagate. The effect of ring distribution illustrates non-monotonous description on growth rate (GR) depending upon plasma parameters picked out. Observations made by Cassini found appropriate for modern study, have been applied to the Kronian magnetosphere. Using Maxwellian ring distribution function of ions and detailed mathematical formulation, an expression for dispersion relation as well as GR and real frequency (RF) are evaluated. Analysis of plasma parameters shows that, proliferating EMIC waves are not developed much when propagation is parallelly aligned with magnetosphere as compared to waves propagating in oblique direction. GR for the oblique case, is influenced by temperature anisotropy as well as by alternating current (AC) frequency, whereas it is much affected only by AC frequency for parallel propagating waves.

모드 탐색 알고리즘을 이용한 측정치 기반의 전파 환경 시각화 기법 (Measurement Based Visualization Method of Radio Wave Environment Using a Mode Seeking Algorithm)

  • 나동엽;구형일;박용배;이경훈;이재기;황인호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.296-303
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    • 2014
  • 본 논문에서는 제한된 위치에서 측정된 수신 신호 세기(RSSI) 값과 3차원 지리 정보를 기반으로 주변의 전파 환경을 추정하고, 시각화할 수 있는 알고리즘을 제안한다. RSSI가 동일한 수신점은 송신점으로부터 같은 거리에 위치한다는 가정 하에서 삼각형의 외심을 이용하여 송신점의 위치를 추정하고, 전파 모델을 이용해 전파 손실을 고려하여 전파환경을 시각화한다. 영상 신호 처리에서 사용되는 모드 탐색 알고리즘인 mean-shift clustering 방법을 사용하여 피크 값을 탐색하고, 여러 개의 추정점들의 무게 중심을 사용하여 오차를 감소시킬 수 있는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제시한 모드 탐색 알고리즘을 이용한 전파 환경 시각화 기법은 전파 자원의 효율적인 이용을 위한 전파 감시 시스템에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

5G 백홀 링크를 위한 밀리미터파 대역의 효율적 이용에 관한 연구 (A Study on the Effective Usage of mmWave Bands for 5G Backhaul Links)

  • 강영흥
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.783-790
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    • 2016
  • 향후 이동통신망에서 주파수 부족이 중요한 문제가 되고 있어 광대역의 주파수를 확보할 수 있는 30 GHz에서 300 GHz 대역의 밀리미터파(mmWave) 통신이 수 기가비트 서비스를 제공하기 위한 5G 백홀(backhaul) 통신망의 중요한 일부로서 제안되고 있다. 이에 WRC-19 의제 1.13에서는 24.25~86 GHz 범위에서의 IMT 용 주파수 결정을 추진하고 있으며, 통신용량을 증가시키기 위해 세계적으로 펨토셀(femtocell)과 같은 소형 셀과 이종망을 구축해 나가는 시점에서 광대역 이동통신서비스 제공을 위한 밀리미터파 주파수 개발이 중요시 되고 있다. 따라서 본 논문에서는 FCC의 밀리미터파 스펙트럼의 분배 현황, 전파특성, 최소 경로길이 기준 및 간섭분석 결과를 정리하여 국내의 5G 백홀 링크를 위한 밀리미터파의 효율적 이용방안을 제시한다.