High speed Train Systems are the energy supplied system via the pantograph through which the voltage and the current supplied by the catenary wire flow. The arc discharges generate owing to the contact loss between the catenary and the pantograph, and the electromagnetic fields radiate. There are many different phenomena between the static charges and the moving charges in view of the radiated electromagnetic fields. To calculate the electromagnetic filed about the moving charges, it is necessary to adapt Lorentz transformation. Actually, the particle which moves near the speed of light has the relativisitic phenomena. In addition, it is necessary to predict the electromagnetic field because the radiated electromagnetic field takes effect on the near electronic devices and the human beings. In this paper, we model the arc discharge into the dipole antenna model, adapt Lorentz transformation to the case that the electric railway cars move, and calculate the radiated electromagnetic field. By the calculation, we take the basis upon the electromagnetic prediction, and apply to the future research.
능동위상배열안테나는 정밀한 빔의 형성과 성능 확인을 위해 근접전계 수신시험이 요구된다. 그에 따른 근접전계 수신시험을 통해 모노펄스 기능을 활용하기 위한 보상값을 획득하게 된다. 하지만, 많은 주파수 채널을 사용하는 레이다의 경우 많은 시간과 노력이 요구된다. 효율적인 레이다 개발과 생산을 위해서는 선택적으로 주파수 채널을 선정하고, 그 측정값을 기준으로 측정하지 않은 주파수 채널의 보상값을 보간법을 통해 예측하여 획득할 수 있다. 이와 같은 방법으로 보상값의 위상각 정보를 획득할 경우, 합, 차 채널간의 위상변화량을 확인할 필요성이 있다. 위상의 측정은 랩핑으로 인하여 비선형 현상이 나타날 수 있기 때문이다. 일반적인 레이다의 경우, 합, 차 채널의 전기적 길이가 유사하게 설계되지만, 특정 목적으로 전기적 길이 차이가 발생할 경우, 랩핑 현상으로 인해 보간법의 오류를 발생할 수 있다. 본 논문에서는 전기적 길이 차이에 의해 발생되는 보간법의 오류를 확인하고, 하나의 주파수 선택 방안을 제시한다.
Ibrahim Anwar Hassan;Ismail Mahamod;Jumari Kasmiran;Kiong Tiong Sieh
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제2권1호
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pp.123-128
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2007
SPWPM traditional software development is surveyed and essential problems are investigated on the basis of system wireless link considerations. This paper presents the current state software planning tools for wireless LAN link optimization. The software directory is based on combination of MatLab and MapInfo software and measurement which gives the best grouping parameters to build up the software development. Among the requirements assumed, the WLAN site selections must be Line-of-sight (LOS) or near line of sight (NLOS) field strength prediction for either point to point or point to multi points. The results obtainable the out put of the program include two-dimensional (2D) and three dimensional (3D) plots for creating the link; design parameters through GUI representing the height and location for each antenna is depending on K-factor of the area and transmit antenna location.
전자파의 사용 범위가 확대되고 각 분야에서의 활용도가 높아짐에 따라 인체에 대한 영향이 증가하여 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 인체의 영향 연구나 인체 보호 기준이 단말기에 의한 영향은 SAR(Specific Absorption Ratio)의 연구 및 표준 활동이 활발하나 단파(high frequency) 대역에 의한 인체 유도 전류에 대한 연구는 미흡한 편이다. 본 연구에서는 근거리장에서 단파 대역 RFID 리더 안테나에 의한 인체에 유도되는 전류를 측정하고 이를 등가화 할 수 있는 수직 교차 루프 형태의 인체 등가 모형을 제시하여 인체의 유도 전류량과 비교하였다.
본 논문에서는 인체 부착형 Ultra-Wideband(UWB) Multiple-Input Multiple-Output(MIMO) 안테나를 제안하고, 인체의 영향을 고려한 안테나 성능과 인체에 미칠 수 있는 영향에 대한 분석을 하였다. 제안된 안테나는 사각 모노폴 형태의 두 안테나와 격리도 특성을 개선하기 위하여 안테나 사이에 위치한 plunger형 isolator로 구성되어 있다. 안테나의 근거리장에 인체가 존재할 때, 인체가 안테나에 미치는 영향을 분석하기 위하여 시뮬레이션과 측정을 수행하였다. 측정 결과, Specific Absorption Rate(SAR) 값은 공급전력 0.5 mW에서 안테나 1, 2 각각 0.132, 0.08 W/Kg으로 1 g 평균 전자파 흡수율을 1.6 W/kg으로 제한한 FCC 지침을 초과하지 않음을 알 수 있다.
본 논문에서는 광대역 특성을 가지는 능동위상배열 안테나의 설계, 검증 및 분석에 대하여 기술하였다. 능동위상 배열 안테나를 항공기 혹은 미사일에 적용하려면 배열 안테나의 소형화 및 광각 빔조향 특성을 확보하는 것은 피할 수 없는 안테나 설계 고려 사항이 될 수 있다. 특히 전자적으로 광각 빔조향 시 능동반사계수 특성은 시스템의 생존 및 성능 측면에서 최소화되어야 하는 설계 파라미터이다. 광대역 특성 및 광각 빔조향에 적합한 복사 소자로 본 논문에서는 Step Flared Notch(SFN)를 적용한 배열 구조를 설계하고 구좌표계 θ 각도 기준 최대 40° 빔조향에 따른 능동반사계수를 최소화하였다. 복사소자의 대역폭은 Ka대역에서 능동반사 기준으로 3GHz를 확인하였다. 또한 실제 제작된 8by8 배열 안테나는 근접전계 시험을 통해 복사소자의 단일 패턴을 측정하고, 수학적으로 합성하여 탐색기 시스템에 사용하는 송/수신빔을 예측하여 성능을 분석하였다.
본 논문에서는 시간영역 해석방법인 FDTD방법을 이용하여 환상 골진 혼 안테나의 corrugation의 개수와 위치를 바꿔가면서 전파반사 특성 및 방사패턴과 지향성를 분석하였다. 2차원 코딩을 함으로써 계산시간을 줄일 수 있었으며, 맥스웰 방정식을 원통좌표계로 이산화하여 코딩을 함으로써 좀더 정확한 결과를 얻을 수 있었다. corrugation이 있을 때가 없을 때보다 개구면에서 위상차가 조금 줄어들었으며 그 결과 S$_{11}$의 값과 지향성 값이 개선되었다. 그러나 corrugation 증가에 비례하여 성능이 개선되지는 아니하며 개구면에 위치한 corrugation이 안테나의 특성에 큰 영향을 줌을 알 수 있었다.
노이즈 소스의 근거리장에 저전도율 차폐막이 놓여있을 때 차폐막 두께에 따른 EMI 차폐효과를 분석하였다. 노이즈 소스로는 광대역 특성을 갖는 나선형 안테나를 이용하였으며, 저전도율 차폐 재료로는 그래파이트를 선정하였다. 나선형 안테나 두 개를 만들어 두 안테나 사이의 투과계수를 분석하였고, 송수신 안테나 사이의 거리는 5 cm와 10 cm인 두 경우에 대해 수행하였다. 차폐막의 두께는 1 um에서 200 um까지 변화시켰다. 주파수는 100 MHz에서 6 GHz까지 변화시켜 최대 70 dB의 SE(Shielding Effectiveness)를 얻었다. 본 시뮬레이션에서는 차폐막 재료인 그래파이트의 특성상 전기적 차폐(electronic shielding)를 이용하였다. 이 결과를 바탕으로 향후 자기 차폐를 구현하여 차폐 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 연구할 예정이다.
본 연구에서는 전력선 근방의 전자파 전자계를 쌍극자 안테나 이론에 의해 도출하였으며 수직 전선배열의 3상전력선 근방의 전자계를 정식화함으로써 전자계 계산을 쉽게 할 수 있도록 하였다. 이 계산식들은 송전선로 및 배전선로의 설계시 전자파 전자계의 검토에 활용할 수 있을 것으로 생각된다. 이와 같이 정식화한 각 전자계 성분요소의 식들을 송전선로 모델에 적용하였으며 매틀랩 프로그램을 작성하여 계산하였다. 이 계산 결과를 요약하면 다음과 같다. 전자계의 x성분 $B_x$ 및 $E_x$는 무시할 수 있을 정도의 작은 값을 나타내며 대지내의 반사파에 의한 영향만을 반영한다. 수평거리 변화에 대하여 $E_y$와 $B_z$의 윤곽이 같으며, $B_y$와 $E_z$의 윤곽도 같다. 이와 같은 사실은 전자파 전계와 자계의 결합요소가 서로 직각으로서 $x{\rightarrow}E_y{\rightarrow}B_z$와 같은 우수계의 전파방향을 갖고 있음을 의미한다. 합성전계 E는 $E_y$요소가 지배적이며 합성자계 B는 $B_z$요소가 지배적이다.
본 논문에서는 전자전용 재밍 송신기에 사용하기 위해서 개발된 광대역 평면형 능동위상배열 안테나 시스템의 설계 및 제작 그리고 측정 결과를 소개한다. 설계된 시스템은 $45^{\circ}$ slant 광대역 복사소자를 $8{\times}8$ 삼각 배열 구조로 배치하고, 광대역 GaN 반도체 고출력 증폭기와 GaAs 다기능집적회로(MFC)를 적용한 64개의 송신 채널을 구성하여 개발하였다. GaAs다기능집적회로는 광대역에서 빔 편이 현상을 피하기 위한 실시간 지연소자, 디지털 감쇠기 그리고 GaAs 구동증폭기를 포함하고 있어서 송신 빔 조향을 할 수 있으며, 시스템의 전자적 빔 조향 범위는 방위각/고각 방향으로 각각 ${\pm}45^{\circ}/{\pm}25^{\circ}$ 범위에서 가능하다. 개발된 시스템의 송신 빔 패턴 성능을 확인하기 위해 근접 전계 시험 시설을 이용하였다. 전자전용 송신 시스템 빔 패턴 측정 결과, 시스템의 유효방사출력은 목표성능(P) 대비 최대 9.8 dB 이상을 만족하였고, 방위각/고각 방향으로 각각 ${\pm}45^{\circ}/{\pm}25^{\circ}$ 빔 조향 결과 요구성능에 만족함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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