• 제목/요약/키워드: Resonant Aperture

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공진 개구 구조의 소형화 및 투과 효율 개선 (Miniaturization and Transmission Efficiency Improvement of Resonant Aperture Structure)

  • 유종경;여준호;고지환;김병문;조영기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.470-477
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    • 2017
  • 무한 도체 평판에 위치한 파장에 비하여 작은 개구의 투과 효율을 향상시키는 방법으로써, 기존에 제안된 H-형태의 공진 개구를 변형하여 공진 주파수를 낮추어 파장 대비 개구의 크기를 소형화하고, 공진 개구의 투과 효율을 향상시켰다. 공진 개구를 등가 회로로 표현하여 계산된 최대 투과 단면적은 시뮬레이션을 통해 계산된 변형된 소형 공진 개구에서의 최대 투과 단면적과 일치함을 보이고, 최대 투과 단면적이 $2D{\lambda}/4{\pi}$의 정량적 수식으로 표현되어 투과 효율을 비교할 수 있다. 본 논문에서 제안한 변형된 공진 개구는 H-형태의 개구와 비교하여 최대 투과 단면적은 $846mm^2$에서 $2,431mm^2$으로 약 2.87배 증가되었으며, 공진 주파수는 5.06 GHz에서 2.92 GHz로 낮아져 개구의 길이 대 파장 비는 0.178에서 0.103으로 소형화되었다.

도체 평판에서 소형 개구의 투과 단면적 (Transmission Cross Section of the Small Aperture in an Infinite Conducting Plane)

  • 고지환;박순우;조영기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권4호
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    • pp.300-306
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    • 2019
  • 얇은 도체 평판에 소형 리지 원형 개구, H-형태 개구, U-형태 개구, 예루살렘 십자형 개구와 같은 다양한 투과 공진 개구에 대하여 개구 모양에 무관하게 투과 단면적은 해석적으로 $2G{\lambda}^2/4{\pi}$로 주어지게 된다. 이러한 표현식에 대해 MOM 방법을 사용하여 계산한 결과와 비교하여 일치함을 확인하였다. 또한 두꺼운 도체 평판 내에 투과 공진기 구조에 대해 투과 단면적을 연구했으며, 투과 효율 관점에서 이들 두 소형 개구 구조 간에 동등함을 보였다.

개구를 갖는 함체의 외부 다이폴 파원에 의한 침투전계와 공진 주파수 특성 (Penetrated Electric Fields and Resonant Frequencies inside Metallic Enclosure with Aperture Exited by an External Dipole Source)

  • 황보승;김기채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.939-947
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    • 2001
  • 본 논문에서는 외부 다이폴 파원에 의해 합체의 개구를 통하여 침투하는 침투 전계와 함체의 공진 주파수 특성을 검토하고 있다. 이론해석 방법으로서는 외부 다이폴 파원의 전류분포 및 함체에 있는 개구의 개구면 전계분포에 관한 연립 적분방정식을 Galerkin의 모멘트 법으로 해석하고 있다. 이론해석의 결과, 침투전계는 개구면 부근에서 가장 크며, 함체의 공진 주파수는 개구가 없는 경우의 공진 주파수와 거의 일치하므로 함체의 크기가 결정되면 공진 주파수의 추정이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 이론해석의 타당성을 화인하기 위하여 함체의 내부 전계 및 공진 주파수의 실험치와도 비교하고 있다.

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소형 공진 개구의 2차원 주기적 배열에 의한 전자파 산란 (Electromagnetic Scattering by a Two-Dimensional Periodic Array of Small Resonant Apertures)

  • 고지환;이종익;조영기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.320-326
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    • 2011
  • 공진되는 개구와 비공진 개구로 구성되는 두 가지 형태의 FSS 구조에 대해 전부 투과되는 응답을 비교 연구하였다. 입사파가 전부 투과할 때 공진 개구의 FSS 구조는 파장 ${\lambda}$ 대 배열 주기 T의 비에 대해 비공진 개구의 FSS인 경우보다 더 큰 비를 가짐을 알 수 있었고, 또한 동작 주파수는 공진 구조를 이용함에 의해 상당히 낮출 수 있다. 이러한 물리적 상황은 현재 물리학 분야에서 널리 연구되고 있는 공진형의 특이한 광투과 현상과 유사한 성질을 지닌다고 사료된다.

H-모양 공진 개구를 이용한 평면 기판의 유전율 특성 분석 (Permittivity Characteristic Analysis of Planar Substrates Using H-shaped Resonant Aperture)

  • 여준호;이종익
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.55-56
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    • 2018
  • 본 논문에서는 H-모양 공진 개구를 이용한 평면 기판의 유전율 특성 분석 방법을 제안하였다. 이를 위해 마이크로스트립 전송선로의 접지면에 H-모양 공진 개구를 추가하여 대역 저지 필터를 생성하였다. 마이크로스트립 전송선로의 접지면 뒤에 2 mm 두께의 평면 기판을 놓고 기판의 유전율 변화에 따른 공진주파수의 변화를 조사하였다. 기존의 상보 분할 링 공진기 구조를 사용하였을 때와 비교하여 기준 공진주파수에 대한 주파수의 변화 비가 커짐을 알 수 있었다.

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대역 통과 도파관 여파기 설계를 위한 이중 공진 아이리스 해석 (The Analysis of Dual Resonant Iris for Designing Waveguide Band-Pass Filter)

  • 최진영;김병문;조영기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.904-911
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    • 2011
  • 본 논문에서는 도파관 여파기 설계에 유용한 이중 공진 구조를 제안하였다. 본 구조는 리지가 있는 원형 개구와 네 개의 팔(arm)을 갖는 사각형 도체 패치가 결합된 아이리스 형태로서 한 개의 통과 대역과 그 양쪽에 두개의 저지 대역이 동시에 나타나는 이중 공진 특성을 갖는다. 이러한 공진 특성은 LC-병렬 공진 회로와 직렬 공진 회로가 결합된 등가 회로를 통하여 잘 설명되고, 구조의 파라미터를 조정하여 쉽게 조절할 수 있다. 실제 구조는 마이크로스트립을 에칭하여 도파관의 단면에 삽입하기 쉬운 아이리스 형태로 구현되었다. WR-90 규격의 도파관 및 어댑터, VNA를 사용하여 이 공진 구조의 투과 특성을 측정하였다. 제안된 구조의 이중 공진 특성은 도파관 여파기 설계 및 스커트 특성 개선에 유용할 것으로 기대된다.

소형 개구의 투과효율 향상을 위한 일반 이론 (General Theory for Enhancing the Transmission Efficiency through Small Apertures)

  • 조영기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.1113-1120
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    • 2014
  • 본 논문에서는 무한 평판에 위치한, 파장에 비하여 작은 개구의 투과효율을 향상시키는 두 가지 방법으로서 첫째, 리지가 있는 소형 원형 개구와 같은 투과공진개구 구조를 이용하는 방법, 둘째, 투과공진기 구조를 이용하는 일반적인 방법을 생각해 보았다. 특히 상기 두 가지 구조의 경우, 최대 투과 단면적이 공통적으로 $\frac{2G{\lambda}^2}{4{\pi}}[m^2]$(G는 개구의 이득)이 됨을 보였다. 그리고 두 구조의 근접장 현미경의 탐침 구조에의 적용 가능성을 검증하기 위하여 구형 도파관의 종단면에 장착된 구조로서 임피던스 정합 특성을 조사하였다. 또한, 상보적인 문제로서 파장에 비하여 충분히 작은 공진 산란체의 경우에도 관찰되는, 앞서 다룬 투과 공진 현상과 본질적으로 유사한 산란 공진 현상에 대하여도 논의하였다. 이러한 논의는 원자 물리 분야에서 원자 구조의 산란 단면적이 실제 원자 구조의 물리적인 단면적에 비하여 매우 큰 현상에 대한 이해를 하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

L형 아이리스와 투과 공진 개구를 이용한 소형화된 도파관 여파기 설계 및 실험 (Design and Experiment of a Miniaturized Waveguide Band-Pass Filter Using L-Type Inverter and Small Resonant Aperture)

  • 최진영;김병문;조영기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.457-467
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    • 2012
  • 본 논문에서는 도파관의 단면(waveguide transverse plane)에 아이리스(iris)를 갖는 구조들을 도파관의 진행 방향으로 일정한 간격으로 배치하여 소형의 대역 통과 여파기를 구현하는 방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여 리지가 장하된 원형 개구 아이리스를 여파기 설계의 기본 공진기 구조로 활용하며, 임피던스 인버터(impedance inverter)로 동작하게 되는 L형 아이리스를 새롭게 제안하여 여파기의 길이 방향 크기를 줄이는데 사용하였다. 최종 제작된 여파기는 중심 주파수 10 GHz에서 400 MHz의 대역폭을 갖는데, 기존의 여파기 설계 방식에 비하여 70 %의 소형화를 달성하였다.

리지가 장하된 소형 원형 개구의 공진 투과에 관한 연구 (A Study on the Resonant Transmission through a Ridge-Loaded Small Circular Aperture)

  • 고지환;조영기;여준호;이종익
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.654-660
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    • 2011
  • 본 논문에서는 파장에 비해 작은 원형 개구를 통한 전자파 투과를 고려하였다. 무한 도체판의 개구에 대해 수직으로 평면파가 입사될 때 투과 문제를 모멘트 방법으로 풀었다. 투과된 전력과 개구로부터의 복사 패턴에 대한 결과들로부터 파장에 비해 작은 원형 개구, 리지가 장하된 원형 개구 및 반 파장 슬롯의 투과 특성을 비교하였다. 그리고 이론 연구의 타당성을 검증하기 위해 FPCB상에 제작된 개구의 투과 특성을 실험하였으며, 그 결과 시뮬레이션 결과들과 잘 일치함을 관찰하였다.

Forced Resonant Type Cutoff Cavity-Backed Aperture Antennas Loaded with a Single External Reactance

  • Kim Ki-Chai;Hirasawa Kazuhiro
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권3호
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    • pp.105-111
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    • 2005
  • This paper presents the basic characteristics of a cutoff cavity-backed aperture antenna with a feed post and a parasitic post inserted parallel to the aperture. It is shown that this type of antenna forcibly resonates the cutoff cavity by adding a single external reactance to the parasitic post. The Galerkin's method of moments is used to analyze integral equations for the unknown electric current on each post and the aperture electric field on the aperture. The value of an external reactance for forced resonance is analytically obtained by deriving a determining equation. Also the current distribution on each post, aperture electric field distributions, and the radiation patterns are discussed. The theoretical analysis is verified by the measured return loss and radiation patterns.