사각 마이크로스트립 패치 안테나의 입력 임피던스와 방사패턴에 대한 공기 갭과 이방성 기판의 영향을 적분 방정식 공식에 사용하여 연구하였다. 갈러킨 모멘트법을 사용하여 적분 방정식을 해석함으로서 입력 임피던스와 방사패턴을 얻을 수 있다. 기저함수의 선택은 패치 위의 실제 전류밀도와 가장 유사한 형태인 정현적 기저함수를 선택하였다. 전사모의 실험결과로부터 공기 갭의 두께, 기판의 이방성 비와 이방성 기판의 비유전율 변화에 따른 입력 임피던스와 방사패턴의 변화를 나타내었다.
Although the radiation impedance of a transducer with a regular square surface has been studied by many researchers, the formulas are still very complicated, which results in long computation time and low accuracy. In this paper, we propose a new algorithm for the calculation of acoustic radiation impedance in which the regular square vibrating surface of a transducer is divided into small elements and duplicate calculations are eliminated in the process of calculating mutual effects of the elements. Using this algorithm, shorter computation time and higher accuracy of results can be obtained. As a demonstration, the self and the mutual radiation impedance of transducers with a regular square surface are calculated and the accuracy of the results is evaluated.
This paper investigates the underwater acoustic radiation from a periodically stiffened cylindrical shell excited resiliently mounted machinery. Underwater acoustic radiation is important to a submarine. Generally, submarine structure can be modeled as stiffened cylindrical shell immersed in water. Analytical model is derived for the far-field acoustic radiation from machinery installed inside cylindrical shell. The analytical model includes the effect of fluid loading and interactions between periodic ring stiffeners. Transmitted force from machine to a shell through isolator can be different by the impedance of shell. In this paper the effect of a shell impedance for acoustic radiation is investigated. Impedance of a shell should be considered if thickness of a shell is thin.
The radiation patterns and impedance of the half wave solt on the wide side of rectangular wave guide are analyzed. The measuring methods and procedures are described. And that the experimental data of the pattern and impedance of the slot are presented which are consistent with the theoretical values. The causes of error are also considered and are believed to be tolerable for the pattern and input impedance measurements. The usefulness of the slot antenna tested are also described.
본 연구에서는 사각형 음향 진동체가 무한 배플에 고정되어 있을때 진동체 상호간의 방사 임피던스의 양을 예측하기 위하여 적분식을 유도하고 이를 수치해석 하였다. 상호 방사 임피던스를 방사 저항 및 방사 리액턴스로 분리하여 계산하고 이를 ka및 kd의 함수로 출력 하였다. 방사 저항은 ka값의 증가에 따라 요동을 하면서 감소 하였다. 방사 리액턴스는 ka값의 증가에 따라 감소 하였다. 또한 상호 방사 임피던스는 ka의 값이 클수록 방사 임피던스의 양은 요동을 하면서 감소 하였다. 그러나 ka가6, 13및 19의 근처에서는 오히려 상호 임피던스의 영향이 거의 없음을 볼 수 있었고 진동체 상호간의 거리가 멀어질수록 임피던스의 영향이 현저히 감소함을 보았다. 또한ka의 값이 클수록 진동체 상호간의 배치에서 45도의 경우에 상호 간섭이 오히려 감소하였다.
Analytical model is derived for the far-field acoustic radiation from machinery installed inside cylindrical shell. The analytical model includes the effect of fluid loading and interactions between periodic ring supports. Transmitted force from machine to a shell can be different by the impedance of shell. In this paper the transmitted force from machinery to a infinite shell through vibration isolator is considered by the impedance of shell. The effect of the shell impedance for acoustic radiation is investigated.
평면 배열형 소나 센서에서는 트랜스듀서 상호간의 간섭효과들이 음을 방사하는 각각의 트랜스듀서 및 평면 배열의 빔패턴에 영향을 주게된다. 따라서 음향 방사출력의 계산은 소나용 트랜스듀서의 성능및 효율을 평가하는데 필수적이다. 음향 방사출력을 예측하기 위하여 무한 강성 배플에 고정된 수개의 트랜스듀서를 이론해석의 대상으로 설정하였다. 각 트랜스듀서는 자기방사 임피던스 및 상호방사 임피던스로 구성되어 있으며 이것의 총 방사 임피던스 및 음향반사 출력의 추출은 등가 전기회로 모델을 이용하였다. 이론및 수치해석의 결과에 근거하여 음향방사 출력은 각 트랜스듀서 상호간의 간섭의 양에 의존함을 보였으며 상호간섭에 의한 음향출력 손실은 25.05%에서 최고 51.52%정도임을 확인하였다.
본 논문은 페라이트 필름을 기반으로 하는 마이크로스트립 선로로부터 여기되는 정자표면파의 복사 임피던스를 full-wave모멘트 해석법을 이용하여 계산하였다. 마이크로스트립 선로 폭과 페라이트 필름 두께 변화에 따른 여 기 특성 변화도 분석하였다. 정자파 근사에 의하여 계산된 복사 저항값은 주파수가 증가할수록 실험 값과 차이가 심해지나, full-wave 해석에 의하여 계산된 복사 저항값은 실험값에 매우 근접함을 알 수 있었다.
휴대전화 안테나와RF회로간의 임피던스 정합과 본체에서 복사되는 전자파의 상관관계를 측정, 분석하였다. 수납형과 고정형 안테나를 갖는 두 종류의 휴대전화를 이용하여, 총 16가지의 다양한 사용 조건 하에서 임피던스와 복사 전자파를 측정하였다. 임피던스 정합이 잘 이루어질수록 본체에서의 복사가 감소하여, 휴대전화는 모노폴 안테나와 동일한 복사 패턴을 갖게 되었으며, 이 경우 두부 방향으로의 복사를 감소시킬 수 있음을 확인하였다.
일반적으로 보고되어있는 방사임피던스는 무한강체 배플에 진동면을 두고있는 경우에 대하여 계산되어져 있어, 실제 유한한 크기의 배플을 갖는 트랜스듀서의 설계에는 적용하기 어려운 경우가 많다. 본 연구에서는 피스톤의 진동면을 작은 점음원의 모임으로 가정하고, 각 점음원의 음원강도와 배플의 크기를 관련지어 유한배플을 갖는 진동면에 대한 방사임피던스의 새로운 계산법을 제안하였다. 그에 대한 예로서 정방형의 피스톤 진동면에 대하여 배플의 크기에 따른 자기방사임피던스의 변화를 계산함으로써 제안한 방법의 유효성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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