• 한국전자파학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.1012-1019
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• 2015

본 논문은 공동구조의 RCS(Radar Cross Section)을 계산하는 반복적 물리 광학법(Iterative Physical Optics: IPO)의 연산속도를 가속하는 기법들을 효과적으로 적용하는 방법을 제시한다. IPO는 기존에 공동 구조 내부에서 발생하는 다중 반사 효과 계산 시 기하 광학법(Geometric Optics: GO)를 사용하는 SBR(Shooting and Bouncing Rays)과는 달리 근거리 필드 식을 활용하기 때문에 정확도가 향상된 산란 계산이 가능하다. 하지만 PO(Physical Optics)에 비해 크게 느리며, 실질적인 사용을 위해서는 계산속도의 향상을 위한 기법이 필요하다. 이를 해결하기 위해 IPO에서 특징적으로 사용되는 반복적 부분을 GPU(Graphic Processing Unit)으로 계산하고, AIPO-CR(Adaptive Iterative Physical Optics-Change Rate)으로 반복횟수를 최적화하여 효과적으로 연산속도를 향상시킨다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.88-93
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• 2015

대규모 물체의 RCS(Radar Cross Section)값을 임의의 각도에서 예측하기 위해, 미리 계산된 샘플링 지점 외 각도에서는 보간법을 사용한다. 대규모 물체의 경우, RCS 데이터베이스를 구성하기 위해 많은 입사각도에서 RCS값을 계산해야 한다. 이는 수치적으로 시간이 많이 걸려, 실질적으로 필요한 모든 입사각에서 RCS값을 미리 계산하기는 어렵다. 그러므로 가능한 적은 샘플을 이용하여 데이터베이스를 구축하고, 이를 보간하여 RCS값을 예측하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 계산된 RCS를 임의의 각도에서 예측하기 위한 보간법으로 Sinc 함수 및 VSH(Vector Spherical Harmonics) 함수를 이용한 방법을 고려하고, 그 정확성을 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.407-415
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• 2011

본 논문에서는 등방성(isotropic) 특성과 작은 분산 오차(low dispersion error)를 갖는 3차원 등방성 시간 영역 유한 차분법(ID-FDTD: Isotropic Dispersion Finite Difference Time Domain) 방법의 stability condition과 광대역 해석 특성에 대해 논의하였다. 3차원 ID-FDTD 방법은 기존의 Yee FDTD 방법의 비등방성 특성과 큰 분산 오차를 개선하기 위해 제안되었다. 기존 연구에서는 3차원 ID-FDTD 방법의 stability condition을 수치적으로 계산하였지만, 이에 대한 검증이 충분히 이뤄지지 않은 상태이다. 이에 본 논문에서는 단일 주파수와 광대역 주파수 신호를 입력원으로 한 모의 실험 환경에서 3차원 ID-FDTD 방법의 stability condition 검증을 수행하였다. 또한 광대역 특성에 대해 3차원 ID-FDTD 방법과 유사한 알고리즘들을 비교 분석해 해보았고, 마지막으로 3D ID-FDTD을 적용하여 대형 크기 구 모델에 대해 radar cross section(RCS) 해석을 수행함으로써, 실질적 해석을 통한 알고리즘 검증 및 분석을 마무리 하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.90-95
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• 2021

본 논문에서는 chipless RFID (radio frequency identification) 태그용 고감도 소형 공진기의 설계 방법을 제안하였다. 제안된 고감도 소형 공진기는 기존의 전계-결합(ELC; electric field-coupled) 공진기에서 커패시터 모양의 스트립 구조 대신에 인터디지털-커패시터(IDC; interdigital-capacitor) 구조를 사용하였다. IDC 구조의 극판 길이가 기존의 커패시터 모양 구조 보다 더 길어 공진기의 등가 커패시턴스가 더 커지고, 이로 인해 레이다 단면적(RCS; radar cross section)의 공진 피크 주파수를 낮출 수 있다. 정사각형 루프의 길이와 스트립의 폭이 같은 두 공진기를 두께 0.8 mm의 RF-301 기판에 제작하였다. 실험 결과, ELC 공진기는 bistatic RCS의 공진 피크 주파수와 값은 4.305 GHz와 -30.39 dBsm이었다. 제안된 IDC 공진기의 경우 bistatic RCS의 공진 피크 주파수와 값은 3.295 GHz와 -36.91 dBsm이었다. 따라서 측정 공진 피크 주파수를 기준으로 공진기 크기가 23.5% 정도 소형화되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.516-521
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• 2022

본 논문에서는 변형된 전계-결합 유도-용량성(ELC; electric field-coupled inductive-capacitive) 공진기와 다중 슬롯 공진기를 이용한 소형 4-비트 chipless RFID(radio frequency identification) 태그를 제안하였다. 변형된 ELC 공진기는 기존의 ELC 공진기에서 인터디지털-커패시터 구조를 사용하여 레이다 단면적(RCS; radar cross section)의 공진 피크 주파수를 낮추었다. 다중 슬롯 공진기는 거꾸로 된 U-모양의 도체에 길이가 다른 3개의 슬롯을 에칭하여 설계하였다. 변형된 ELC 공진기의 RCS 공진 피크 주파수는 3.216 GHz로 설계하였고, 다중 슬롯 공진기는 각각 4.122 GHz, 4.64 GHz, 5.304 GHz로 설계하였다. 제안된 소형 4-비트 태그를 두께 0.8 mm의 50 mm×20 mm 크기의 RF-301 기판에 제작하였다. 실험 결과, 제작된 4-비트 chipless RFID 태그의 공진 피크 주파수는 3.285 GHz, 4.09 GHz, 4.63 GHz, 5.31 GHz로 0.78% ~ 2.16% 범위의 오차를 나타내며 시뮬레이션 결과와 유사하게 측정되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.530-535
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• 2021

본 논문에서는 전계-결합 유도-용량성(ELC; electric field-coupled inductive-capacitive) 공진기를 이용한 chipless RFID (radio frequency identification) 태그 설계 방법을 제안하였다. 공진 피크 주파수가 다른 ELC 공진기 3개와 인터디지털-커패시터(IDC; interdigital-capacitor) 구조의 소형 공진기 1개를 2×2 배열 구조로 배치하여 4-비트 chipless RFID 태그를 설계하였다. IDC 공진기의 bistatic 레이다 단면적(RCS; radar cross section)의 공진 피크 주파수는 3.125 GHz이고, ELC 공진기의 공진 피크 주파수는 커패시터 모양의 스트립의 간격을 이용하여 각각 4.225 GHz, 4.825 GHz, 5.240 GHz로 조정하였다. 공진기 사이의 간격은 1 mm이다. 제안된 4-비트 태그를 두께 0.8 mm의 50 mm×20 mm 크기의 RF-301 기판에 제작하였다. 실험 결과, 제작된 4-비트 chipless RFID 태그의 공진 피크 주파수는 3.290 GHz, 4.295 GHz, 4.835 GHz, 5.230 GHz로 -2.3% ~ 0.2% 범위의 오차를 나타내며 시뮬레이션 결과와 유사하게 측정되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.815-820
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• 2023

본 논문에서는 변형된 구부러진 H-모양 슬롯을 이용한 소형 chipless RFID (radio frequency identification) 태그 설계 방법을 제안하였다. 제안된 변형된 구부러진 H-모양 슬롯은 두께 0.8 mm의 20 mm×50 mm 크기의 FR4 기판의 한쪽에 있는 직사각형 도체 평판에 추가하였다. 기존의 H-모양 슬롯, U-모양 슬롯, 구부러진 H-모양 슬롯을 각각 추가하였을 때와 bistatic 레이다 단면적(RCS; radar cross section)의 공진 딥(dip) 주파수를 비교하였다. H-모양 슬롯, U-모양 슬롯, 구부러진 H-모양 슬롯을 추가하였을 때 시뮬레이션 공진 딥 주파수는 각각 5.907 GHz, 4.918 GHz, 4.364 GHz이었다. 제안된 변형된 구부러진 H-모양 슬롯을 추가하였을 때 공진 딥 주파수는 3.741 GHz로 감소하였고 H-모양 슬롯과 비교하여 슬롯 길이를 36.7% 소형화할 수 있다. 실험 결과, 제작된 변형된 구부러진 H-모양 슬롯이 추가된 chipless RFID 태그의 공진 딥 주파수는 3.9 GHz로 나타났다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.928-935
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• 2013

본 논문에서는 레이더 표적 인식 성능을 향상시키기 위한 방법으로 특성 벡터 융합 기법을 제안하였다. 제안하는 방법은 두 개의 수신기로 입력되는 신호로부터 추출된 특성 벡터를 서로 융합해서 사용함으로써 표적에 대해 더 많은 정보를 획득할 수 있는 장점을 가지고 있다. 제안하는 방법의 성능을 검증하기 위해 먼저, 세 가지의 서로 다른 전투기의 실스케일 캐드 모델들에 대해 모노스태틱 및 바이스태틱 RCS(Radar Cross Section)를 계산하였다. 계산된 RCS로부터 표적의 특성 벡터인 산란점 정보를 추출하기 위해 시간 영역의 1차원 FFT(Fast Fourier Transform) 기반의 CLEAN 알고리즘을 이용하였다. 추출된 특성 벡터는 신경망 구분기의 입력으로 사용되어 표적 구분 실험을 수행한 결과, 제안하는 방법이 모노스태틱 및 바이스태틱 특성 벡터를 따로 사용했을 때보다 표적 인식 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권7호
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• pp.737-747
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• 2013

개발된 3차원 탐색 레이더는 저속으로 기동 중인 작은 RCS(Radar Cross Section)를 갖는 다수의 표적을 TWS(Track While Scan) 방식을 활용하여 실시간으로 탐지, 추적하여 표적의 거리, 속도, 각도 정보를 추출하는 펄스도플러(pulsed-doppler) 방식의 레이더이다. 본 논문에서는 고속으로 기동하는 표적을 탐지하기 위한 일반적인 레이더 신호처리 기법과 비교하여 영속도 근처의 저속 표적을 탐지하기 위한 속도 채널 처리 및 클러터맵 생성기법, 생성된 클러터맵을 활용하여 표적 정보를 획득하기 위한 신호처리 기법을 기술하며, 고속 다중 DSP가 탑재된 상용(COTS: Commercial Off-The-Shelf) 보드를 활용하여 개발된 3차원 탐색 레이더용 실시간 신호처리기의 HW/SW 구조 설계 및 탑재 알고리즘, 시험 결과 등을 제시한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.299-303
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• 2004

본 논문은 주파수 변조 연속파 레이더를 사용하여 화물 선박의 탱크의 내용물의 깊이를 측정하는 레벨 센서의 개발에 관한 것이다. 사용 주파수는 10~11 GHz를 이용하였으며, 테스트용 물체는 RCS가 0.8 $m^2$인 도체판을 사용하였다. 실험은 연구실 내부와 운동장에서 하였으며, 스윕 주기가 100 ms, 안테나 이득이 약 20 dBi인 사각형 혼 안테나를 사용하여 약 5 dBm의 신호를 안테나에 인가하여, 40 m 까지 물체를 움직이며 비트주파수를 측정하여 이론치와 비교하였다. 실험치와 이론치가 잘 일치하였으나 전압제어 발진기의 비선형으로 인해 분해능이 약 10 cm 정도로 측정되었다.