Ka Min-Ho;Vazhenin N. A.;Volkovsky A.S.;Plokhikh A. P.
대한전자공학회:학술대회논문집
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대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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pp.143-146
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2004
Signals of the short wave part of centimetre, millimetre and optic wave length ranges are being broadly used in the communication, location and remote sensing systems with space channels. In this case the presence of discrete non-uniform mediums like orbital debris, space dust and other discrete formations in the propagation channel may have substantial influence upon the characteristics of wave processes. and thus upon the data system quality. Mathematical models for studying the discrete non-uniform mediums effect on the characteristics of electromagnetic wave propagation are analyzed in this paper.
전자파가 대기를 통과할 때 대기를 형성하고 있는 다양한 요인들에 의해 그 특성이 변동하게 된다. 전파 특성에 영향을 미치는 대기의 주요 요인으로는 수증기, 안개, 산소와 같은 대기 입자, 강우, 강설 및 그 외 여러 종류의 에어로졸을 들 수 있으며, 이러한 것들은 지형 및 지역적 특성에 따라 다르게 분포한다. 따라서 대기 환경에서의 전파 특성을 예측하기 위해서는 주어진 환경에 대한 기온, 습도, 기압, 풍속, 에어로졸 및 강우율 등의 통계적 분석이 중요하다. 본 논문에서는 국내 대기 환경에 대한 통계적 분석을 수행하였으며, 이를 바탕으로 국내 대기 환경에서의 전파 특성을 분석하였다.
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.
본 논문에서는 무선 망 설계에 필요한 전자파 전파 특성 예측을 위한 방법 중 하나인 광선 추적법을 이용하여 2차원 불규칙 조면에서의 전파 특성 조사하기 위한 이산 광선 추적법을 제안 하였다. 이 방법은 불규칙 조면과 광선 추적에도 이산화 방법을 적용한다. 제안한 방법은 불규칙 조면 생성에 컴퓨터 메모리를 절약할 수 있으며, 광선 추적에 소요되는 계산 시간을 단축 할 수가 있다. 2차원 불규칙 조면에 대해 이산 광선 추적법을 적용하여 전계 분포에 대한 수치 계산을 행하였으며, 이산 광선 추적법의 유효성에 대해서도 조사하였다.
레이더법은 건축구조물에 대한 비파괴 검사의 대표적인 방법의 하나이다. 레이더로 측정된 결과들을 분석하기 위해서는 전자기파의 전파에 대한 수치적인 모델링을 통한 이론적인 접근이 필요하다. 콘크리트 시편에 전파되는 전자기파를 모델링하기 위해 유한차분 시간영역법을 적용하고자 한다. 유한차분 시간영역법은 전자파 해석과 모델링을 통한 시뮬레이션에 매우 유용한 방법이다. 본 연구에서는 유한차분 시간영역법을 이용하여 두께가 다른 5개의 시편을 3차원으로 모델링하였다. 모델링 결과와 실험 결과를 비교하여 실험에서 시편 뒷 표면을 찾으며 시편두께를 측정한다.
This paper describes the characteristics of electromagnetic wave propagation in power transformer. A transformer which is similar to 154 kV single phase on-site transformer unit was provided for the purpose of the experiment. The 12 dielectric windows on the transformer enclosure to install UHF (ultra high frequency) sensors and the full scale mock ups of winding and the core were also equipped in the transformer. Every sensors to be installed to the transformer was tested and verified whether they show same characteristics or not before the experiment. A discharge gap which was used as a PD (partial discharge) source moved to several necessary locations in the transformer to simulate dielectric defects. Propagation times of electromagnetic wave signal from PD source to sensors decided by the routes of both reflection phenomenon and diffraction phenomenon were compared each other. The experimental results showed propagation route of the PD signal makes an effect on the frequency spectrum of front part of the signal and the magnitude of the signal and propagation time of the signal when the signal is captured on the sensor.
본 논문에서는 유한요소법을 사용하여 불균일 손실터널내의 전자파 전파특성을 해석하고 있다. 해석 방법으로서는 무손실 도파관내에 유전체를 삽입시킨 도파관 필터의 해석방법을 확장하여 손실터널내의 전자파 전파문제를 해석하고 있다. 수치해석의 결과, 손실터널내에서 일어나는 전자파의 감쇠는 손실벽면의 매질정수와 폭에 따라 크게 영향올 받는다는 것올 알 수 있었다. 또한, 모드간의 직교생으로부터 기본모드와 고차모드를 분리하여 고차모드의 발생정도와 모드에 따른 전따특성도 검토하고 있다. 해석결과의 타당성올 확인하기 위해 제작된 손실터널의 전파특성의 실험결과를 이론치와도 비교 검토하고 있다.
The radar method is becoming one of the major nondestructive testing (NDT) techniques for concrete structures. Numerical modeling of electromagnetic wave is needed to analyze radar measurement results and to study the influence of measurement parameters on the radar measurements. Finite difference-time domain (FD-TD) method is used to simulate electromagnetic wave propagation through concrete specimens. In the experiments, three concrete specimens are made with the dimensions of 100 cm (length) x 100 cm (wideth) x 14 cm (depth). Three specimens had a Dl6 steel bar at 8, 10, 12 cm depth.
도심지 무선 인터넷 서비스에서 전파 특성(wave propagation characteristics)을 정화하게 예측하여 서비스 영역을 결정하는데 있어서 최적의 기지국 선정, 셀 설계 등은 매우 중요한 과정이다. 서비스 지역의 지형 지물 및 인위적 구조물의 건물 재질 및 높이와 폭 등 각기 다른 특징으로 인하여 무선망 서비스의 송수신 거리에 큰 영향을 미치고 있으며, 이는 기본적으로 요구되어지는 무선 인터넷 품질을 정확하게 예측 및 분석하여 이용자에게 서비스를 제공하는데 큰 어려움을 갖게 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위한 전파 예측 모델에 의한 기본 기지국 위치 선정 후 가장 서비스 영향을 미치는 기지국 위치 이동 및 안테나의 각도 등 무선망 최적화를 결정짓는 파라미터 값의 변화에 따라 서비스 영역이 최적화 되어 서비스 지역 덴 품질이 개선되는 과정을 시뮬레이션 함으로써 무선방 기지국 최적화 과정을 통하여 동일 지역 내 서비스 커버리지가 넓어지고 개선된 품질로서 이용자들이 질 높은 무선 인터넷 서비스를 제공받을 수 있게 된다는 것을 보여 주었다.
본 논문에서는 실내 환경에서 무선 망 설계에 필요한 전파 특성 예측을 위해 3차원 광선 추적법을 이용하여 계산하는 방법을 제시했다. 실내의 경우는 벽면을 투과하는 전파, 복잡한 실내 구조물에 의한 산란 등으로 생기는 다양한 전파 경로를 정확히 모델링 하기 위해 3차원 광선 추적법을 적용하여 계산할 필요가 있다. 복잡한 실내 구조물을 수용하기 위해 물체들을 삼각형 면들로 모델링 하고, 이 삼각형 면을 이용하여 반사, 투과, 회절에 의한 효과를 고려하여 수신 전력을 계산하기 위한 ray tube를 만들고 계산의 효율성을 높이는 방법을 제시했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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