Abstract
This paper deals with a method to measure the thickness of scale-layer, iron oxide formed on the surface of the rolling steel, using a dielectric lens antenna. The dielectric lens antenna has an independent characteristic with the frequency in the X-band and changes the spherical wave radiated from a horn antenna into a plane wave at the focusing point. Using this concept, we regard a scale-layer on the rolling steel as a dielectric-PEC(Perfect Electric Conductor) layer and apply a theoretical analysis of the normal-incident plane wave. To reduce the phase error arising from the use of the dielectric lens antenna, this paper utilizes a regression process algorithm. In comparison with the conventional iteration algorithm, the present algorithm led to a unique solution for the thickness of the scale-layer.
본 논문은 열연 공정을 거친 철강 강판에 형성된 산화철 층, 즉 scale 층의 두께를 유전체 렌즈 안테나를 이용하여 측정하는 방법을 소개하였다. 유전체 렌즈 안테나는 X 밴드 대역에서 주파수에 독립적인 특성을 가지며, 혼 안테나에서 방사되는 구면파를 초점이 형성되는 평면에 평면파를 형성하는 역할을 한다. 이러한 동작원리를 이용하여 철강 강판에 형성된 scale 층에 완전 도체와 유전체로 형성된 two-layer 구조에 직각 입사하는 평면파의 이론적 해석이 적용될 수 있다. Scale의 두께를 도출해 내는 과정에서 유전체 렌즈의 영향을 최소화하기 위한 calibration 과정이 삽입되었으며, 이로 인한 반사 계수 위상의 오차가 발생하였다. 이러한 위상 오차에 의한 scale 두께의 오차를 줄이기 위하여, 수치적으로 regression 방법을 사용하였으며, 기존의 iteration 방법과 비교하여, 주기적으로 얻어지는 두께의 값이 아닌 단일 두께 값을 얻어낼 수 있었다.
