• Title/Summary/Keyword: Waveguide mode

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연성모드법을 이용한 해양 배경소음 모델링 (Modeling of ambient noise in ocean environment using coupled mode)

  • 박중용;권혁종
    • 한국음향학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.397-409
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    • 2022
  • 본 논문에서는 거리 종속환경에서 해수면에 의한 배경소음 모델링을 수행하였다. 모델링 환경에서 음원은 해수면 근처에서 수평 방향의 전 영역에서 위치하고, 수신기 배열은 거리 종속환경의 해양 도파관 내에 위치하였다. 거리 종속환경에서의 소음원과 수신기 간의 음파전달은 연성모드법을 사용하여 계산되었으며, 이를 이용하여 수신기 간 상호 스펙트럴 밀도행렬 식을 유도하였다. 계산된 상호 스펙트럴 밀도행렬은 소음 인텐시티, 빔형성 결과, 코히런스 함수를 계산하는 데 사용되었으며, 그 결과를 거리 독립환경에서의 결과와 비교하였다. 이를 통해 해저면 특성에 의한 수직 방향성과 거리 종속환경에 의한 수평면상의 비대칭성 특성이 모델링 결과에 반영됨을 확인하였다.

다중 모드 공동기 내의 전계 분포 균일성 향상을 위한 슬롯 도파관 급전기 설계 및 제작 (Design and Realization of a Slotted Waveguide Feeder for Improving Electric Field Uniformity in Multi-Mode Cavity)

  • 이정환;최성수;김성재;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.496-502
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    • 2007
  • 본 논문에서는 마이크로파 가열 시스템에서 가열을 위한 반응기로 사용되는 다중 모드 공동기 내부의 전계 분포를 균일하게 형성시키기 위한 슬롯 도파관 급전기를 설계, 제작하였다. 기존의 급전기 경우에는 다중 모드 공동기 내부의 전계를 균일하게 해주기 위해 모드 스터러나 턴테이블과 같은 추가적인 부품을 공동기 내부에 설치해 사용하였다. 제안된 슬롯 도파관 급전기는 자체적으로 균일한 방사를 갖도록 구형 도파관의 넓은 면에 4개의 슬롯이 있고 양쪽의 개구면이 단락된 구조를 특징으로 한다. 제안된 급전기가 장착된 다중 모드 공동기 내부의 전계 분포는 CST사의 MWS(Microwave Studio)를 이용하여 시뮬레이션 하였고, 기존의 급전기를 장착한 경우보다 더 균일한 전계 분포 특성을 보임을 확인하였다. 제작된 급전기는 사용 주파수 2.45 GHz에서 -20 dB 이하의 반사 손실을 보였다. 우리 제안의 타당성을 검증하기 위해, 공동기 내에 물 시료들을 배치해 일정시간 가열시켜 가열 전후의 온도 변화를 관찰하였다. 온도 변화는 공동기에 기존 급전기를 장착한 경우, 중앙과 가장 자리에 있는 시료들 사이에 약 $3.5^{\circ}C$, 제안된 급전기를 장착한 경우에는 약 $0.7^{\circ}C$의 차이를 보였다. 이를 통해, 제안된 급전기가 기존의 급전기보다 다중 모드 공동기 내의 전계 분포 균일성 향상에 기여함을 확인하였다.

TM01 모드 변환을 이용한 Ka 대역 고출력 고효율 공간 결합기 설계 및 제작 (Design and fabrication of Ka-band high-power, high-efficiency spatial combiner using TM01 mode Transducer)

  • 김효철;조흥래;이주흔;이덕재;안세환;이만희;주지한;김홍락
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.25-32
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    • 2021
  • 본 논문에서는 비교적 구현이 쉽고, 최종 결합 포트의 전송 선로 길이를 짧게 구현할 수 있는 모드 변환기에 대해 제안하고, 8-way 공간 결합기에 적용하여 제작 및 시험을 하였다. 제안하는 모드 변환기는 그라운드와 연결되어 있는 Doorknob 형태의 원형 디스크에서 변환된 신호를 원형 도파관 내에서 개방을 시켜 TM01 모드로 변환이 이루어진다. 8-way 도파관 공간 결합기는 H-평면에서 입력된 8개의 신호를 중심의 원형 도파관에서 결합이 이루어지고, 최종 결합 모드는 TM01이 되도록 설계를 하였다. 시험 결과는 삽입손실 0.4dB 이하, 결합효율 95%이상의 우수한 성능을 확인하였다. 또한 전계 분석을 통해 새로운 모드 변환 구조의 절연 파괴 전압 및 방전 임계전력을 계산하여 고출력에 적합함을 확인하였다. 본 연구를 통해 확인된 결과는 향후 고출력 고효율 SSPA에 다방면으로 적용이 가능할 것으로 기대된다.

Ka-대역 원형 편파기와 직선구조 모드 변환기를 포함한 광대역 혼 안테나 (Wideband horn antenna including circular-polarizer and straight-type mode-converter for Ka-band)

  • 정영배
    • 전기전자학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.299-304
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    • 2011
  • 본 논문에서는 Ka-대역에서 원형편파기, 임피던스 변환기, 직선 구조 모드변환기가 결합된 원형편파 도관관안테나를 설계 및 제작하였다. 원형 편파기는 유전체를 $45^{\circ}$ 형태로 삽입하는 형태와 타원형상의 단면을 갖는 도파관구조의 두가지 모델을 설계하여 전기적인 주요특성을 비교하였다. 또한, 직선구조 모드변환기는 계단구조의 임피던스 변환구조(stepped impedance transition)를 가지며 도파관을 진행하는 TE 모드의 전력신호를 동축선의 TEM 모드로 변환시키며, 직선모드 변환기의 입력부에 위치한 Feed-through를 통하여, 안테나를 능동모듈에 직접 연결할 수 있도록 설계하였다. 제작된 안테나는 측정결과 30.085~30.885GHz의 주파수대역에서 VSWR < 1.5, Axial ratio < 1.0dB 이하의 광대역특성을 가지며, 동일한 주파수 대역 내에서 6.7 ~ 7.0 dBi의 안테나 이득을 갖는다.

초고주파 응용을 위한 광대역 Ridge SIW와 SIW 전이 구조 (A Wideband Ridge SIW-to-SIW Transition for Microwave Applications)

  • 전지원;변진도;이해영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.270-277
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    • 2013
  • 본 논문에서는 초고주파 대역에서 활용 가능한 ridge 기판 집적 도파관(RSIW:Ridge Substrate Integrated Waveguide)과 기판 집적 도파관(SIW: Substrate Integrated Waveguide) 간의 전이 구조를 제안한다. 제안된 전이 구조는 일정한 간격으로 도통 비아를 삽입하여 임피던스 정합과 전계 정합을 하였으며, 광대역 정합 특성을 갖는다. 측정 결과에서 20 dB 이하의 반사 손실 대역이 9.21~12.41 GHz이고, 중심 주파수 11 GHz 기준으로 비대역폭이 29.1 %임을 확인하였다. 또한, 가용 대역폭에서 급전 선로 부분을 제외한 전이 구조만의 삽입 손실은 최대 0.49 dB이다.

FMCW 응용을 위한 우수한 성능의 W-band 도파관 전압조정발진기 (High Performance W-band VCO for FMCW Applications)

  • 류근관;이진구;김성찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권4A호
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    • pp.214-218
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    • 2012
  • 본 논문에서는 FMCW(frequency modulation continuos wave) 응용에서 사용 가능한 우수한 성능의 W-band 도파관 전압조정발진기를 구현하였다. 중심주파수가 94 GHz인 도파관 전압조정발진기(VCO, voltage controlled oscillator)를 구현하기 위하여 GaAs 건 다이오드(Gunn diode) 및 버렉터 다이오드(varactor diode)와 저역통과필터(LPF, low pass filter)를 적용한 두 개의 바이어스 포스트(bias post)를 이용하였으며, 발진기의 동공(cavity)을 47 GHz에서 발진하도록 설계하여 2체배된 신호를 사용하였다. 제작된 전압조정발진기는 1.095 GHz의 대역폭, 1.69%의 오차율 특성을 갖는 590 MHz의 선형성 구간과 14.86~15.93 dBm의 출력전력 특성을 나타내었다. 위상잡음은 전 구간에서 -95 dBc/Hz(at 1 MHz offset) 이하의 우수한 특성을 얻었다.

중간 결합층이 적층된 측면연마 광섬유 결합기의 해석 및 결합효율 개선 (Analysis of side-polished fiber couplers with an intermediate-coupling layer and improvement of their coupling efficiency)

  • 손경락;김광택
    • 한국광학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.28-33
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    • 2004
  • 상부 도파로와 중간 결합층이 적층된 단일모드 광섬유를 기본구조로 하는 측면 연마 광섬유 결합기를 상호 광 결합이 일어나는 영역을 다층막 도파로로 등가화하여 결합 효율을 해석하였다. 다층막 구조에서 중간 결합층의 유무에 따른 반사도를 계산하여 상부 도파로의 굴절률의 함수로 도시하였고, 상부 도파로의 굴절률이 광섬유 코어의 굴절률보다 클 경우 중간 결합층의 조건에 의해서 광 결합이 증가되어짐을 보였다. 리튬나오베이트를 상부 도파로로 가지는 결합기의 실험결과를 톤해 이론적 해석의 타당함을 보였고 계산 결과와 일치함을 보였다.

타원형 금속봉이 있는 구형 도파관의 전파특성 (Propagation Characteristics of Rectangular Waveguide with Elliptical Conducting Post)

  • 김원기;이창언;김상태;설용태;신철재
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권4A호
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    • pp.256-266
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    • 2003
  • 본 논문에서는 내부의 타원형 금속봉에 의한 구형 도파관의 산란 특성과 금속봉의 등가 임피던스를 모드매칭법과 일반 산란계수법을 사용한 수치적 방법으로 해석하였다. 타원형 금속봉에 의한 구형 도파관의 산란특성은 봉의 이심률과 높이에 따라 미세하게 변화되고 있으며, 봉의 높이가 낮은 경우(w.54mm, 4mm) 구형 도파관의 산란 특성 변화는 전체 주파수 대역에서 나타나는 반면, 봉의 높이가 높아질수록(7.62mm, 9mm) 이러한 특성의 변화는 높은 주파수 대역에서 뚜렷해짐을 알 수 있었다. 계산결과는 HFSS와 비교하여 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시한 구조와 해석법은 튜닝 소자로 타원의 원통형 금속봉을 사용하는 도파관 관련 부품의 설계와 제작에 쉽게 이용될 수 있다.

광통신용 taper형 광 결합기의 해석 (Analysis of taper-foremd optical coupler for the optical communication)

  • 김선엽;노신래;손동희;강영진
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권10호
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    • pp.98-106
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    • 1998
  • 단일모드 광섬유와 박막도파로 소자들 사이의 효율적인 광전송은 집적광학 시스템의 실현을 위해서 가장 기본적으로 풀어야 하는 필수적인 과제중의 하나인데, 이 때 광섬유와 도파로를 직접 접속시키는 방법은 접속면에서의 필드분포의 불일치로 인해 많은 양의 광전력이 반사되고 발산이 예상된다. 따라서 본 연구에서는 박막도파로와 광섬유의 접속시 경계면에서의 필드분포의 불일치를 피하기위해 uniform 형과 taper 형의 결합 구조를 박막도파로위에 성장시켜 접속시키는 구조를 제안하고 해석하였다. 시뮬레이션 결과 이들 구조가 광섬유로부터 결합도파로 안으로 광파가 전송되면 이후에 박막도파로로 효율적으로 광결합이 일어남을 보였고, 특히 taper 형태의 결합구조가 uniform 형태의 결합구조보다 결합효율 및 소자 제조측면에서 휠씬 더 바람직한 구조임이 증명되었다.

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가운데 도파로 입사된 $Ti:LiNbO_3$ 세 도파로 광스위치의 설계 및 제작 (Design of $Ti:LiNbO_3$ Three-Waveguide Optical Switch with Center-Waveguide Fed)

  • 허창열;한영탁;김창민
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권6호
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    • pp.64-71
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    • 2000
  • 등간격, 동일 구조의 $Ti:LiNbO_3$ 세 도파로를 이용한 광스위치를 설계하고 제작하였다. 공도파로는 z-cut $LiNbO_3$ 기판상에 Ti를 내부 확산시켜 제작하였다. TM 모드 전파 손실을 줄이기 위하여 도파로 위에 $SiO_2$ 박막을 증착시킨 후, 광스위칭을 위하여 CPW(Coplanar Waveguide)구조 Al 전극을 형성시켰다. 가운데 도파로에 입사된 ${\lambda}=1.3{\mu}m$ 광에 대하여 세 도파로가 대칭적으로 detuning 되도록 전계 인가시 광 스위칭이 일어남을 확인하였다.

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