• 제목/요약/키워드: electromagnetic scattering

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패치산란모델을 이용한 실내 전파모델링에 관한 연구 (A Study on Indoor Propagation Modeling using Patch Scattering Model)

  • 석우찬;김진웅;석재호;임재우;윤영중
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.722-733
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    • 2001
  • 본 논문에서는 영상법 기반의 3차원 광선추적법에 패치산란모델을 이용하여 실내 구조물을 고려할 수 있는 실내 전파모델링 방법을 제시하였다. 실내 구조물을 모델링하기 위한 패치산란모델은 패치형태의 직사각형 평면에 대한 RCS를 이용하여 입사에 대한 산란현상을 정의한 것으로써, 책상이나 테이블 같은 평면적인 실내구조물에 대한 산란현상을 각각의 구조물에 대한 영상 안테나를 발생시키는 복잡한 과정 없이 간단하게 해석하기 위한 것이다. RCS는 간단히 입사 전력에 대한 산란 전력의 비로 정의되며 본 논문에서는 다양한 수신 각도에서 바라보는 bistatic RCS를 물리광학(Physical Optics)을 이용하여 수식적으로 유도하여 패치산란모델에 이용하였다. 또한 실내의 다중경로 성분에 대해 계산하지 않는 패치산란모델을 실내에 적용하기 위하여 복잡한 수식보다는 단순한 보정값인 실내보정값을 정의하였는데, 본 논문에서는 이 값을 다양한 패치 환경의 측정에 의한 경험적 상수로 처리함으로써 RCS의 고려만으로는 실내에 적용할 수 없는 점을 극복하였다.

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레이다 표적 인식에서 표적에 대한 2차원 산란점 추출 및 ISAR 영상 형성에 대한 성능 개선 (Performance Improvement for 2-D Scattering Center Extraction and ISAR Image Formation for a Target in Radar Target Recognition)

  • 신승용;임호;명로훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.984-996
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    • 2007
  • 본 논문에서는 표적에 의해서 산란된 산란파에 대한 2차원 산란점 추출 및 2차원 ISAR(Inverse SAR) 영상 형성에 대해서 기술하였다. 표적 에 대 한 2차원 산란점과 ISAR 영상을 획득하는 방법에는 일반적으로 2-D IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)가 널리 사용되고 있다. 그러나 이는 영상의 해상도 면에서 질이 떨이진다는 단점이 있다. 이러한 퓨리에 변환을 바탕으로 한 방법의 단점을 보완하기 위해서 여러 가지 고해상도 신호처리의 방법이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 2차원 산란점 추출 및 ISAR 영상을 형성하기 위해서 2-D MEMP 알고리즘과 2-D ESPRIT 알고리즘에 대해서 기술하고 있다. 이러한 각 알고리즘에 대한 성능을 나타내기 위해서 이상적인 점 산란체와 F-18 전투기에 대한 산란파를 이용하여 2차원 산란점을 예측하고 2차원 ISAR 영상을 획득하였다.

가중 라게르 다항식과 전장적분식을 이용한 도체의 과도 산란 해석 (Analysis of Transient Scattering from Conducting Objects using Weighted Laguerre Polynomials and Electric Field Integral Equation)

  • 정백호;정용식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권9호
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    • pp.937-946
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    • 2002
  • 본 논문에서는 도체로부터의 안정된 전자기 산란 응답을 계산하는 새로운 해법을 제안한다. 이 방법은 기존의 MOT (marching-on in time) 기법을 이용하지 않고, 가중 라게르 (Laguerre) 다항식으로 유기전류의 과도 응답을 표현하여 시간 영역의 적분방정식을 푼다. 이 시간 영역의 기저함수를 사용함으로써 적분식의 미분항을 해석적으로 처리하여 과도 응답을 구할 수 있다. 또한 적용되는 이 기저함수는 시간이 진행함에 따라 영으로 수렴하는 특성 때문에, 유기전류의 과도응답도 후기 진동을 가지지 않고 영으로 수렴한다. 제안되는 방법의 타당성을 보이기 위하여 시간 영역 전장 적분방정식의 해를 MOT 및 해석해와 주파수 영역으로부터 구한 해의 이산 푸리에 역변환 (inverse discrete Fourier transform, IDFT)과도 비교한다.

접지된 유전체층 위에 변하는 저항율을 갖는 저항띠 격자구조에서의 전자파산란 해석 -한쪽 모서리에서 0이고 다른쪽 모서리로 가면서 무한대로 변하는 경우- (Analysis of the Electromagnetic Scattering by a Resistive Strip Grating Tapered Resistivity On a Grounded Dielectric Plane -from Zeores at One Edge to Infinite at the Other Edge-)

  • 윤의중
    • 정보학연구
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    • 제8권2호
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    • pp.77-84
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    • 2005
  • In this paper, electromagnetic scattering problems by a resistive strip grating with tapered resistivity on a grounded dielectric plane according to strip width and spacing, relative permittivity and thickness of dielectric layers, and incident angles of a electric wave are analyzed by applying the Fourier-Galerkin Moment Method known as a numerical procedure. The boundary conditions are applied to obtain the unknown field coefficients and the resistive boundary condition is used for the relationship between the tangential electric field and the electric current density on the strip. The resistivity of resistive strips in this paper varies from zeroes at one edge to infinite at the other edge, then the induced surface current density on the resistive strip is expanded in a series of Jacobi polynomials of the order ${\alpha}=0.2,\;{\beta}=-0.2$ as a orthogonal polynomials. The numerical results of the geometrically normalized reflected power in this paper are compared with those for the existing perfectly conducting strip. The numerical results of the normalized reflected power for conductive strips case with zero resistivity in this paper show in good agreement with those of existing papers.

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2개의 유전체 층을 갖는 도체 격자구조에 의한 E-분극 산란해석 (Analysis on E-polarized Scattering by a Conducting Strip grating with 2 Dielectric Layers)

  • Seung-In Yang
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제6권3호
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    • pp.68-74
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    • 1995
  • 본 논문에서는 2개의 유전체 층을 가지는 도체 스트립 격자구조에 의한 E-분극 산란 문제를 Fourier-Falerkin 모멘트 법으로 해석했으며, 기학광학 반사 및 투과전력을 계산 하였다. 도체띠에 유도되는 전기전류는 간단한 지수함수를 이용하여 프리에 급수로 전개하였으며, 각 경계면에서의 전자계 경계조건을 적용하였다. 그리고 산란 전자파는 Floquet 모드 함수르 이용하여 무한개의 급수로 전개하였다. 본 논문에서 제안된 방법의 타당성을 입증하기위하여 기존 논문의 수치결과와 비교한 결과 매우 잘 일치하였다.

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Derivation of Analytic Formulas and Numerical Verification of Weakly Singular Integrals for Near-Field Correction in Surface Integral Equations

  • Rim, Jae-Won;Koh, Il-Suek
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제17권2호
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    • pp.91-97
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    • 2017
  • An accurate and efficient evaluation for hypersingular integrals (HIs), strongly singular integrals (SSIs), and weakly singular integrals (WSIs) plays an essential role in the numerical solutions of 3D electromagnetic scattering problems. We derive analytic formulas for WSIs based on Stokes' theorem, which can be expressed in elementary functions. Several numerical examples are presented to validate these analytic formulas. Then, to show the feasibility of the proposed formulations for numerical methods, these formulations are used with the existing analytical expressions of HIs and SSIs to correct the near-field interaction in an iterative physical optics (IPO) scheme. Using IPO, the scattering caused by a dihedral reflector is analyzed and compared with the results of the method of moments and measurement data.

Scattering characteristics of metal and dielectric optical nano-antennas

  • Ee, Ho-Seok;Lee, Eun-Khwang;Song, Jung-Hwan;Kim, Jinhyung;Seo, Min-Kyo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.76.1-76.1
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    • 2015
  • Optical resonances of metallic or dielectric nanoantennas enable to effectively convert free-propagating electromagnetic waves to localized electromagnetic fields and vice versa. Plasmonic resonances of metal nanoantennas extremely modify the local density of optical states beyond the optical diffraction limit and thus facilitate highly-efficient light-emitting, nonlinear signal conversion, photovoltaics, and optical trapping. The leaky-mode resonances, or termed Mie resonances, allow dielectric nanoantennas to have a compact size even less than the wavelength scale. The dielectric nanoantennas exhibiting low optical losses and supporting both electric and magnetic resonances provide an alternative to their metallic counterparts. To extend the utility of metal and dielectric nanoantennas in further applications, e.g. metasurfaces and metamaterials, it is required to understand and engineer their scattering characteristics. At first, we characterize resonant plasmonic antenna radiations of a single-crystalline Ag nanowire over a wide spectral range from visible to near infrared regions. Dark-field optical microscope and direct far-field scanning measurements successfully identify the FP resonances and mode matching conditions of the antenna radiation, and reveal the mutual relation between the SPP dispersion and the far-field antenna radiation. Secondly, we perform a systematical study on resonant scattering properties of high-refractive-index dielectric nanoantennas. In this research, we examined Si nanoblock and electron-beam induced deposition (EBID) carbonaceous nanorod structures. Scattering spectra of the transverse-electric (TE) and transverse-magnetic (TM) leaky-mode resonances are measured by dark-field microscope spectroscopy. The leaky-mode resonances result a large scattering cross section approaching the theoretical single-channel scattering limit, and their wide tuning ranges enable vivid structural color generation over the full visible spectrum range from blue to green, yellow, and red. In particular, the lowest-order TM01 mode overcomes the diffraction limit. The finite-difference time-domain method and modal dispersion model successfully reproduce the experimental results.

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두 개의 경사진 금속봉을 가진 구형 도파관과 동축 선로의 접합부의 산란 특성 (The Scattering Performance of a Junction of Rectangular Waveguide to Coaxial Line with Two Skewed Conducting Posts)

  • 이상호;신철재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.351-358
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    • 2002
  • 본 논문에서는 구형 도파관내에 경사진 두 금속봉을 근사화한 구조에 모드 매칭법과 일반 산란계수법을 적용하여 이들의 경사 각도에 따른 상호 작용에 의한 산란 특성을 구할 수 있었다. 여기서 경사진 두 금속봉 구조에 모드 매칭법을 적용하기 위하여 적당한 개수의 모드를 택하여 경사각도에 대한 산란특성을 구하였다. 그리고, 이들의 경사진 두 금속봉의 계산 과정을 도파관과 동축선로의 접합부에 적용하여서 산란 특성을 얻을 수 있었다. 이런 결과에 따라서 경사 각도가 50$^{\circ}$ 일 경우에 동축 선로와 도파관 출력 포트로의 전달 특성이 3 ㏈가 되는 것을 알 수 있었다. 그리고, 입력단의 반사 손실은 경사 각도에 따라서 선형적으로 감소하는 특성을 얻을 수 있었다.

강우산란에 의한 전송손실 예측 (Prediction of Transmission Loss Due to Rain Scattering)

  • 이점수;양승인
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.310-317
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    • 1997
  • 현재 통신시스템들은 주파수의 부족으로 인하여 통일주파수대역을 공용하고 있다. 따라서 이들 시스템간의 안전한 운용을 위해서는 이들간에 일어나는 간섭을 어느 정도 정확하게 예측하여야만 한다. 통신시스템간의 간섭은 기후, 주파수, 고려되는 시간율, 경로 거리 및 지형 동 여러 요인에 의존하고 있으며 GHz대 주파수에 특히 중요한 간섭원으로 작용하는 것이 강우산란에 의한 간섭이다. ITU-R에서는 많은 연구결과들을 종합하여 강우산란에 의한 간섭평가를 위한 전송손실 모델을 제공하고 있다. 본 논문에서는 ITU-R에서 제공하는 강우산란 모텔을 이용하여 관련식을 유도한 후 강우산란에 의한 전송손실을 예측해 보고 이를 실측 데이타와 비교하여 보았다.

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몬테칼로 유한차분 시간영역 해석기법을 이용한 피어선-모스코위츠 완전도체 표면에서의 전자파 산란 해석 (Analysis of Electromagnetic Wave Scattering From a Perfectly Conducting Pierson-Moskowitz Surface Using a Monte-Carlo FDTD Technique)

  • 최동묵;김채영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권6호
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    • pp.253-259
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    • 2003
  • 본 논문에서는 몬테칼로 유한차분 시간영역 해석법을 이용하여 피어선-모스코위츠 완전도체로 가정된 바다표면에서 산란된 장을 구하였다. 산란해석에 사용된 일차원 표면은 피어선-모스코위츠 모델을 이용하여 생성하였다. 계산된 값은 이 표면의 형상을 결정하는 바람의 속도(U)에 대한 역 방향 산란계수였다. 계산에 사용된 표면의 수는 50개, 표면의 점의 수는 8192개이고, 표면의 길이는 128파장이었다. 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위해 소 섭동 근사 기법을 이용하여 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 양자간의 결과는 서로 잘 일치함을 알 수 있었다.