지하 탐사 레이더(GPR: Ground-Penetrating Radar) 영상에서 지하의 비균일성에 의한 클러터(clutter)의 영향을 저감할 수 있는 고유 영상(eigenimage) 기반의 신호처리 기법을 제시하였다. GPR 탐사의 B-scan 영상에 기존의 고유 영상 필터링 기법을 적용하면 안테나 링잉, 송수신 안테나 간의 직접 결합(direct coupling)과 지표면 반사와 같이 비교적 균일한 클러터는 충분히 제거할 수 있다. 그러나, 지하의 비균일성(inhomogenity)에 의한 불규칙적인 클러터는 제거되지 못한 채 여전히 남아 있어서, 표적 신호(target signal)는 클러터에 의해 왜곡되거나 가려진다. 고유 영상 필터링한 영상들의 동일 픽셀(pixel) 간의 관계를 비교해 보면, 지하의 클러터와 표적에 해당하는 픽셀은 서로 다른 상관성이 존재하였다. 상관성이 높은 픽셀은 강화하면서 상관성이 낮은 픽셀은 저감할 수 있도록 고유 영상 필터링한 영상들에서 동일 픽셀간 기하 평균 신호처리 방법을 제안하였다. 불규칙 매질 분포(random media distribution)를 갖는 비균일 지하 속의 표적에 대한 GPR 탐사를 불규칙 매질 생성 기법(randommedia generation technique)과 시간 영역 유한 차분(FDTD: Finite-Difference Time-Domain)법으로 모의계산하고, 제안한 신호처리 방법을 GPR 탐사의 B-scan 자료에 적용하였다. 제안한 방법은 기존의 고유 영상 필터링에 비해서 지하의 비균일 클러터를 현저히 저감하고, 표적신호는 충분히 강화할 수 있음을 보였다.
전자기 토폴러지 기법은 복잡한 대상을 전자기 결합 경로에 따라 단순화시키고, 연속적인 해석 영역을 분할하여 각 절점에서의 해를 구하는 방법이다. 따라서 복잡한 대형 시스템에서의 전자기 결합 현상을 해석하는 데에 장점을 갖고 있지만, 해석 대상의 단순화된 모델링으로 인한 오차가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 power balance method에 기초하여 전자기 토폴러지 기법에서의 오차를 추정하고 정션을 세분화함으로써 다양한 공진기 모델에서의 전도성 및 복사성 전자파 특성을 해석하였다. 해석 결과를 통해 세분화에 따른 정확도 개선 효과를 확인하였고, 시간 영역 유한 차분법 결과와 비교하여 소요 시간과 메모리 단축 효과를 확인할 수 있었다.
맥스웰방정식의 직접해인 FVTD(Finite Volume Time Domain)법을 이용하여, 저입사시의 불규칙 조면에서의 전자파 산란 문제를 수치해석 하였다. FVTD댑은 복잡한 구조의 전자파의 산란문제에 대해서 개발된 시간영역에 의한 수치해석법이며, 종래의 FDTD(Finite Difference Time Domain)법 보다 임의형태의 경계문제를 쉽게 다룰 수 있는 이점을 가지고 있다. 그러나 산란물체의 형태가 아주 복잡하고 정도를 문제삼을 경우 FVTD법에서는 셀 사이즈(cell size)를 충분히 세분화 할 필요가 있다. 그 경우 셀 사이즈에 의한 수치해의 수속성을 검토하고, 외삽법(extrapolation method)을 이용해서 간단하고 정확한 후방산란계수를 측정하는 방안을 제시했다. 더욱이 취급하는 편파의 상이를 특징짖는 레이다 단면적의 편파비에 대해서 입사각(grazing angle) 이 10도 이하의 해면 레이다의 실험결과와 비교하여, FVTD법의 수치계산 결과가 실측치와 잘 일치하는 결과를 제시했다.
본 논문은 낙뢰에 의해 전송 선로에 유기되는 유도뢰 전압을 해석하고 낙뢰 위치 및 선로 길이에 따른 유도뢰 전압의 크기, 파두장, 파미장 등에 대한 낙뢰 파라미터 변화를 분석하였다. 분석한 결과를 확인하기 위해 실제 통신 선로를 대상으로 유도뢰 전압을 측정하였다. 선로 길이가 길어짐에 따라 그리고 낙뢰 위치가 선로와 멀어짐에 따라 파두장, 파미장이 증가하는 경향을 확인하였다. 전체 선로 길이보다는 가공 선로 길이가 상대적으로 유도 전압 크기에 영향을 끼침을 확인하였다.
300 MHz가 넘는 초고자장 MRI에서는 송신 또는 수신 RF Magnetic Field 의 불균일도가 심해져서 이를 개선하기 위한 많은 방법들이 제안되고 있다. 그 중 가장 대표적인 방법은 $4{\sim}32$ 채널의 Transmit Array의 각 채널에 인가되는 전압과 위상을 변화시켜 RF Magnetic Field의 불균일도를 개선하는 방법이다. 본 논문에서는 Transmit Array 내부에서 머리위치의 변화에 따라 RF Magnetic Field ($B_1$ Field) 의 불균일도가 많이 변화하며 이에 따라 RF 송신용 전압과 위상의 Pattern을 새로 최적화 해야 함을 확인하였다. 또한 RF field Mapping을 하기 위해서 Composite RF Sequence를 사용한 Rapid Sequence의 사용과 채널 전압과 위상을 최적화하기 위해서 일반적인 Iterative 방식보다 간편하고 빠른 Target Method를 제안하였다. Driving 패턴의 최적화는 Complex 행렬식을 사용했으며 RF Magnetic Field ($B_1$ Field) 분포는 FDTD 방식으로 계산하였다.
In this study, we investigated plasmon effects to maximize the sterilization of dielectric discharge. We predicted the effect using the finite difference time domain (FDTD) method as a function of electrode shape, size, and period. The structure of the electrode was designed with a thickness of 100 nm of silver nanoparticles on a glass substrate, and was varied according to the shape, size, and period of the electrode hole. Based on the results, it was confirmed that the effect of plasmons was independent of the shape of the electrode hole. It was thus confirmed that the plasmon effect depended only on the size and period of the holes. Further, the plasmon effect was affected by the size rather than period of the holes. Because the absorption of light by the metal varied according to the size of the hole, the plasmon effect generated by the absorption of light also varied. The best results were obtained when the radius and period of the electrode holes were $0.1{\mu}m$ and $0.4{\mu}m$, respectively.
A significant enhancement of the magneto-optical Faraday rotation and extraordinary optical transmission (EOT) in the cascaded double-fishnet (CDF) structure with periodic rectangular apertures is theoretically predicted by using the extended finite difference time domain (FDTD) method. The results demonstrate that the transmittance spectrum of the CDF structure has two EOT resonant peaks in a broad spectrum spanning visible to near-infrared wavebands, one of them coinciding with the enhanced Faraday rotation and large figure of merit (FOM) at the same wavelength. It is most important that the resonant position and intensity of the transmittance, Faraday rotation and FOM can be simply tailored by adjusting the incident wavelength, the thickness of the magnetic layer, and the offset between two metallic rectangular apertures, etc. Furthermore, the intrinsic physical mechanism of the resonance characteristics of the transmittance and Faraday rotation is thoroughly studied by investigating the electromagnetic field distributions at the location of resonance. It is shown that the transmittance resonance is mainly determined by different hybrid modes of surface plasmons (SPs) and plasmonic electromagnetically induced transparency (EIT) behavior, and the enhancement of Faraday rotation is mostly governed by the plasmonic electromagnetically induced absorption (EIA) behavior and the conversion of the transverse magnetic (TM) mode and transverse electric (TE) mode in the magnetic dielectric layer.
전자공학 및 전파 통신기술의 눈부신 발전은 우리의 생활을 풍요롭게 해주는 반면, 전파의 사용증가로 인한 EMC대책이 사회적으로 중요하게 부각되고 있다. EMI/EMC 측정을 위한 전파무향실이 국제기준을 만족하려면 이를 구성하는 전파흡수가 30MHz-IGHz까지의 주파수 대역에서 20 dB 이상의 전파흡수능을 가져야 한다. 그러나, 1998년 11월 CISPR11은 주파수대역을 30 MHz-18 GHz까지 확장하였다. 본 논문에서는 위의 조건을 만족 하는 십자돌기형 및 테이퍼진 십자돌기형 전파홉수체를 제안하고 등가재료정수법으로 광대역 설계하였다. 나아 가서, 그 결과를 FEM 및 FDTD법 의 결과와 비교하였다.
Pseudo-Near Field Recording (Pseudo-NFR) system is proposed to prevent contamination and oxidation of media surface occurred in conventional NFR systems. To solve these critical problems of the NFR systems, we investigate the optimal thickness of cover layer for Pseudo NFR. This paper presents the theoretical analysis for cover layer thickness based on the measured length of dust particle and numerical simulation for the temperature distribution using Finite Difference Time Domain (FDTD) method and heat conduction equation. To verify the simulation results, we conduct and compare simulation results in case of far field MO recording and near field MO recording. A measured dust particle length in general environment was mostly less than $20{\mu}m$, and the optimal thickness of cover layer is $30{\mu}m$ in this case. Based on the designed optimal cover layer thickness, temperature distribution is simulated to have $800{\~}850^{\circ}C$.
The study reports on the design and performance of two air-filled and two partial ethanol-filled photonic crystal fiber (PCF) structures with a tetra core for supercontinuum generation. The PCFs are nonlinear with ultra-flattened zero dispersion. Holes with smaller areas are used to create a tetra-core PCF structure. Ethanol is filled in the holes of smaller area while the larger holes of cladding region are airfilled. Optical properties including dispersion, effective mode area, confinement loss, normalized frequency, and nonlinear coefficient of the designed PCF structures are investigated via full vector finite difference time domain (FDTD) method. A PCF structure with lead silicate as wafer exhibits significantly better results than a PCF structure with silica as wafer. However, both structures report dispersion at a telecommunication wavelength corresponding to 1.55 ㎛. Furthermore, the PCF structure with lead silicate as wafer exhibits a very high nonlinear coefficient corresponding to 1375 W-1 km-1 at the same wavelength. This scheme can be used for optical communication systems and in optical devices by exploiting the principle of nonlinearity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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