본 논문에서는 손실매질의 다층구조로 이루어진 마이크로 스트립선로의 손실특성의 개선을 위한 새로운 구조를 제안한다. MIS 구조로 된 전송선로의 Si와 SiO2층 사이에 0전위를 가진 도체를 일정한 간격의 주기적인 배열로 고안된 새로운 모델의 MIS구조에 대한 유한차분법을 이용한 해석방법이 사용된다. 특히 전송선로에 대한 유전체의 영향을 줄이기 위하여 0전위를 가진 주기적인 결합의 도체로 이루어진 구조가 시간영역의 신호를 통해 시험된다. 다양한 0전위 도체의 간격(갭)에 따른 주파수 의존적인 추출된 전송선로 파라미터와 등가회로 파라미터가 주파수 함수로서 나타내진다. 또한 본 논문에서 고안된 구조에 대해 특성임피던스와 유효유전상수의 큰 변화 없이 대칭 결합선로의 quality factor가 개선됨을 볼 수 있다.
T-모양의 마이크로스트립 급전 구조를 갖는 슬롯 안테나는 정합을 쉽게 이룰 수 있고 대역폭이 기존의 급전 구조의 슬롯 안테나에 비하여 넓었다. 양방향으로 복사체를 갖는 슬롯 안테나가 한 방향으로만 복사하기를 원할 경우, 반사판을 별도로 설치해야 한다. 그러나 본 논문에서 제시한 한 방향으로만 복사체를 갖는 슬롯 안테나는 반사판 설치가 필요 없게 된다. 그래서 반사판을 포함하는 2-층의 유전체 층에 십자형 급전구조를 갖는 마이크로스트립 슬롯 복사체인 새로운 방법을 제시하였다. FDTD 법으로 해석하여 전계분포를 시간 영역에서 계산하였고, 이를 Fourier 변환시켜 슬롯 안테나의 반사손실, 전압 정재파비, 복사패턴을 주파수 영역에서 계산하였다. 그리고 슬롯의 길이(I/sub s/)와 폭(W/sub s/), 수평부 급전선의 길이(I/sub d/), 상측 수직 급전선의 길이(l/sub u/), offset 에 따라 대역폭이 민감하게 변한다. 설계변수들을 최적화한 후에 측정한 결과, 최대 대역폭은 중심 주파수 2.5㎓에서 1,850㎒의 광대역 특성을 얻었다.
유한차분 시간영역 방법을 이용하여 연속 및 불연속 마이크로스트립올 해석할 때 홉수 경계조건은 Berenger의 완전 접합충(Perfectly Matched Layer:PML)올 3차원으로 적용하고, 전원의 인가는 기존의 마이크로스트립 전면(front face)에 인가하는 방법 대신 내부전원(Inner Source Technique:IST)을 이용하였다. 이 방법을 이용하면 de성분의 왜곡이 개선되고, 에베네센트(evanescent) 및 복사 전자계가 존재하는 측면과 윗면의 계산 영역올 줄이더라도 해석된 특성은 신뢰할 수 있는 결과를 얻올 수 있었다. 또한 내부전원의 위치를 조정함으로서 불완전한 경계조건에 의해서 발생되는 반사파의 영향올 효과적으로 제거할 수 있었다. 본 연구에서는 이러한 방법을 이용하여 마이크로스트립의 분산특성 및 특성임피던스를 계산하였다. 그리고 종단개방 마이크로스트립의 산란계수의 크기와 위상올 구하고 그 동가회로를 계산하였다.
고온온열치료(Hyperthermia)용 안테나의 성능은 안테나의 임피던스 매칭과 안테나 주위 조직의 SAR 분포에 의해서 결정된다. 본 논문에서는 FDTD 해석법을 이용하여 coaxial-slot 안테나를 계단형(staircasing)으로 근사화하여 분석하였고, 가열 특성을 개선시킬 수 있는 Hyperthermia용 안테나를 설계하였다. 계단형과 구형(square) 모델로 근사화한 coaxial-slot 안테나에서 간에 유기되는 SAR 값을 분석하였고 두 모델의 SAR 값을 Saito의 측정결과와 비교해 보았으며 그 결과 계단형 모델이 구형 모델 보다 측정결과에 가까운 것을 확인할 수 있었다. 본 논문에서 제안하는 안테나에서 유기되는 SAR 값은 1g 평균 첨두치가 195 W/kg으로 Saito가 제안한 안테나의 SAR 값인 152.5 W/kg에 비해 대략 27.9 %도 증가한 값으로 나타났다.
본 논문에서는 350 MHz와 900 MHz 평면파에 노출된 다양한 모델의 인체 두부 내 비흡수율(specific abs sorption rate, SAR)의 분포를 해석하였다. 해석 방법은 유한차분시간영역(finite-difference time-domain, FDTD) 방법이며, 인체 두부 모델로서 균질 매질의 구형모델, 균질의 실질적인 형태를 갖는 모텔 그리고 실질적인 형태를 갖는 비균질 모델이 사용된다. 입사 평면파의 편파는 인체 길이방향과 일치하며, 진행방향은 뒤에서 암으로, 그리고 앞에서 뒤로 향하는 두 가지 경우를 다룬다. 얻어진 연구결과는 다음과 같다. 1) 세 가지 모델의 평균 SAR은 비슷하나 국부 SAR은 큰 차이가 있다. 2) 주파수가 900 MHz보다 두부의 공진이 일어나는 대역인 350 MHz에서 복사전력이 더 깊이 침투한다. 3) 후방입사 평변파의 경우에는 두부가 아닌 목 부근에서 "hot spot"이 일어난다. 4) 전방입사 평면파의 경우에는 900 MHz에서는 코, 350 MHz의 경우에는 입술 위와 턱 부분에 "hot spot"이 나타난다.
본 논문은 전자파 장해 및 복사 내성 측정의 대용 시험 시설로서 활용될 수 있는, 다중 유전체로 구성된 평탄형 QRD(Quadratic Residue Diffuser)를 사용한 전자파 잔향실에 대한 연구이다. 잔향실은 $2.5{\sim}3$ GHz 대역에서 사용 가능하도록 설계되었으며, 기존 QRD의 특성을, 다양한 유전체를 이용하여 낮은 평탄형 구조물로 구현하였고, 이를 적용한 전자파 잔향실 내부에서의 전자기장 특성 변화 및 시험 공간 확장에 관해서 비교 분석하였다. 잔향실 내부의 전자기장 분포 해석을 위해서 FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 수치 해석 방식을 이용하였다. 잔향실 내에 새로 제안된 확산기를 사용하면, 기존 확산기에 비해 물리적인 크기가 줄어들 뿐만 아니라 전자기장 균일도, 편파 특성 및 공차 등의 성능이 비슷하거나 우수해짐을 확인하였다. 따라서 다중 유전체로 구성된 평탄형 확산기를 사용한 잔향실이 기존의 QRD를 사용한 잔향실에 비해 전자기적 성능 및 공간 활용면에서 우수한 시험시설임을 확인하였다.
We have proposed a novel planar lightwave circuit (PLC) optical sensor to monitor the contamination in a flow-cell where water is continuously supplied through a water quality measurement system. We designed a PLC chip with a V-shape waveguide and the simulated its function as a sensor for monitoring contamination in a flow-cell using a numerical the FDTD (finite-difference time-domain) analysis. A novel cross type of waveguide was introduced to make the PLC chip of the V-shaped waveguide. The fabricated PLC was cut into the cross waveguide. A change in the optical propagation loss of the PLC sensor was observed after immersing the PLC sensor into city water. It was determined that the propagation loss of the PLC sensor was 3 dB at a wavelength of $1.55{\mu}m$ in the city water for 15 days.
A variety of wireless devices are commercially available now. Most of studies, however, have been directed to the biological effects of mobile-phone EMF. In this study, dosimetric analysis for wireless devices of head-mounted display type and a wristwatch type were made to investigate possible biological effects of these devices. SAR (Specific Absorption Rate) distributions were calculated using FDTD (Finite Difference Time Domain) method, for adult human models such as standard Korean human model and VHP(Visible Human Project) model, as well as scaled models. Measurements were also performed for SAM phantom wearing a simplified prototype for a wireless device for validation of the simulation results. It has been found that children are more vulnerable to such exposure, and these devices could cause some biological effects for relatively lower power compared to conventional mobile pones.
This study deals with the heat transfer analysis on phase change optical disc with land/groove recording by means of numerical method. Finite difference time domain(FDTD) method was used to obtain the amount of absorption of light propagating inside disc and finite difference element(FEM) method was used to calculate the temperature distribution. The calculated results present the detailed information of recording characteristics on the phase change optical disc. The temperature profiles are quite different between the land track and the groove track. The recorded mark shape on land track is smaller and more elliptic than that on groove track. It is shown that the thermal problem to the neighboring track takes place due to secondary peaks. It is found that the different write strategy should be applied to land and groove recording, respectively.
In this paper, the radiation characteristics of a bar-type tranceiver are analyzed by using FDTD method and the effectiveness of the analysis method is verified by comparing the calculated data with experimental data. The effects of human head and hand on the radiation characteristics of fold-type transceiver are analyzed. In order to observe the effects of human head and hand on the input impedance and far-field radiation pattern, a fold-type transceiver with .lambda./4 monopole antenna wrapped by human hand operating in the proximity of hea dis modeled an analyzed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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