위치와 주파수 불확실성 곱이 작은 해석함수는 영상처리와 압축에 많은 장점이 있다. 지금까지의 불확실성원리에 기초하여 이 값을 계산하였으나, 이러한 측정은 최대 응답주파수가 0 이 아닌 인간시각필터에서 적절한 주파수 불확실성의 측정방법이 될 수 없다. 최대 응답을 갖는 주파수에 대한 주파수 불확실성을 계산하는 새로운 측정방법을 이용하여 결합유효폭을 유도하고자 한다. 결합변수가 커지면 많은 함수들의 결합유효폭이 0.5로 수렴하는 해석 결과를 얻었으며, 고려 대상 중에서 Gabor cosine 함수가 우수한 성능을 보였다.
Gabor 코사인과 사인 함수는 인간시각 필터를 설명하기 위해서 많이 사용된다. 이 함수들로 영상주파수 성분을 국부적으로 표현하는 새로운 방법을 본 논문에서 제안한다. 직류 맥류와 계단입력에 대한 사이드 로브의 강도에 기초하여 기저함수의 변수들을 선택한다. Gabor 코사인과 사인으로 구성되는 결과적인 변환에 대해서 결합유효폭을 계산하고, 한정된 변환 계수만으로 영상을 복원하여 기존의 방법과 비교 검토한다. 제안한 변환이 DGT와 DCT보다 더 좋은 성능 결과를 나타낸다.
본 논문에서는 모드전송선로 이론과 유효유전체 해석법을 결합한 새로운 해석법이 초소형 전송폭을 갖는 3차원 구조의 광 다중모드 간섭결합기의 설계특성을 분석하기 위하여 사용되었다. 결합된 해석법에 기초한 다중모드 간섭결합기의 결합효율을 정의하였으며, 3 dB 결합기, cross 결합기 그리고 bar 결합기의 결합 특성을 나타내는 결합길이를 수치해석적으로 결정하였다. 수치해석 결과 본 논문에서 설계한 다중모드 간섭결합기는 낮은 insertion loss와 높은 splitting ratio를 갖는 특성을 보였다.
본 논문에서는 주파수 영역해석법을 사용하여 대칭 및 비대칭 광역 결합 동일평면 도파관 선로의 특성을 연구하였다. 이 구조는 기모드와 우모드 사이의 위상속도비가 크기 때문에 광대역특성과 결합특성을 갖는 마이크로파 회로의 설계에 유용하다. 광역결합 동일평면 도파관 선로내의 스트립의 폭과 슬롯의 폭을 조절하면서 모드 유효유전율과 특성임피던스를 얻었으며 이로부터 효율적인 설계 파라미터를 얻을 수 있다.
β-MnO₂ 전자상태와 화학결합을 하트리-폭-슬레이터 근사를 사용하는 제 1원리 분자 궤도법의 일종인 DV-X/sub α/ 법에 의해 이론적으로 조사하였다. 벌크상의 β-MnO₂에 대한 상태를 해석하기에 적합한 클러스터 모델을 결정하기 위하여, 여러 가지 다른 크기를 지닌 수종의 클러스터 모델들에 대한 계산을 행하였다. 실험적으로 측정된 XPS와 이론적으로 계산된 XPS를 비교함으로써, Mn/sub 15/O/sub 56/ 모델이 β-MnO₂의 전자 상태와 화학 결합을 계산하기에 가장 적합한 모델임을 결정하였다. 이 모델을 사용하여 에너지 준위, 상태 밀도, 유효 공유 결합 전하, 유효 전하, 전자 밀도 분포를 구하고, 이에 대한 고찰을 행하였다.
본 논문에서는 개방 루프 공진기로 구현된 타원응답 필터의 소형화 및 결합행렬의 유사변환을 통한 설계의 유연성에 관해 연구하였다. 더불어 제안한 방법에 의하여 보다 큰 비대역폭을 갖는 필터를 제시하였다. 제안한 방법의 유효성을 확인하기 위해 개방 루프 공진기를 이용하여 중심 주파수(f$_{c}$) 2.0 GHz에서 0.04의 비대역폭(FBW)을 가지는 4차 타원응답 대역통과 필터를 설계하였다. 개방 루프 공진기의 혼합결합이 일어나는 부분의 선폭을 좁게 함으로써 구현된 두 개의 필터는 일정한 선폭을 가지는 공진기로 구현된 필터에 비해 각각 13%와 25%의 크기 감소 효과를 나타내었다. 또한, 요구되는 결합량을 만족시키기 위한 공진기 사이의 간격이 실현 불가능할 경우 결합행렬의 유사변환을 통하여 기존 구조와 동일한 특성을 나타내는 두 가지 다른 구조를 제시함으로써 필터 설계의 유연성을 보여주었으며 이로 인해 보다 큰 비대역폭(FBW=0.08)을 갖는 필터 설계가 가능함을 나타내었다.
방향성 결합기의 성능개선을 위해 입사광과 결합기 도파모드와의 전이계수를 조절하여 $Cv_e$ 와 $Cv_o$ 의 차이, $Cv_e-Cv_o$ 를 줄임으로써 소멸비를 향상시키는 방안을 제안한다. 입력 도파로와 결합기의 접합부에서 입력 도파로를 수평 이동시키는 방식과 곡선형 입력 도파로의 도파모드 편향성을 이용한 방식을 혼합하여 적용해서 전이계수와 손실을 최적화하고 소멸비와 제작상의 허용오차를 월등히 개선한다. 주어진 도파로 구조의 경우 유효굴절률법과 MPA를 사용하여 분석한결과 곡률 반경이 $300\mu\textrm{m}$이고 접합위치의 수평이동이 $0.1\mu\textrm{m}$인 입력 도파로의 채택으로 최대 소멸비는 -39 dB로 낮출 수 있으며 -30dB 소멸비 기준에서의 방향성 결합기의 결합길이에 대한 제작 허용오차 폭은 $57.19\mu\textrm{m}$에 이르게 되었다. 이는 수평 이동을 고려하지 않는 직선형 입력 도파로에 비하여 최대 소멸비의 향상은 6dB 제작 허용오차 폭은 $13.9\mu\textrm{m}$ 향상시킨 결과이다.
본 논문에서는 직렬 커패시터를 넓은 면 결합 SSS로 구현하는 새로운 이론이 제안되었다. 제안된 이론은 기모드 해석 방법만이 적용되었기 때문에 비교적 단순하지만 선로의 프린징 전자장 영향에 의한 유효 선로 폭과 선로 끝 효과를 고려함으로서 신뢰할 만한 결과를 제공한다. 이상적인 집중 소자 커패시터와 결합 선로 커패시터의 특성을 비교, 분석하기 위해 시뮬레이션 결과가 제시되었다. 또한 제안한 이론을 근거로 하여 커패시티브갭 결합 선로 대역 통과 필터가 설계 및 제작되었고, 그 결과로부터 이론의 타당성이 검증되었다.
온실가스 증가에 따른 미래 기후변화가 수자원에 미치는 영향을 평가하기 위하여 전구기후모델(AOGCM)의 기온과 강수 자료를 이용하여 한반도 지역에 대한 통계적 규모 상세화(statistical downsacaling, SDS) 기법을 개발하였다. 개발된 기법은 Cyclostationary Empirical Orthogonal Function (CSEOF) 분석과 회귀분석을 결합한 것으로 관측과 AOGCM 시계열의 통계적 상관성을 이용하고 있다. 20세기말(1973-2000) 동안의 광역규모의 기온(ECMWF)과 강수량(CMAP) 및 AOGCM의 기온과 강수량 자료에 통계적 상세화 기법을 적용하고 비교함으로써 이 기법의 유효성을 검증하였는데, 상세화된 기온과 강수량 자료는 관측된 계절변동성과 월변동성을 잘 모사하였다. 특히, 여름철 관측에 비해 저평가된 AOGCM의 강수량 크기와 변동성이 상세화를 통해 관측치에 근접하게 되었다. AOGCM의 미래 강수량 변화는 21세기 후반에 계절적으로 봄과 여름에 증가할 것을 예상되었다. 상세화된 AOGCM의 강수는 겨울을 제외한 모든 계절에서, 특히 여름철에 가장 많이 증가할 것으로 전망되었다. AOGCM의 미래 기온변화는 21세기 후반으로 갈수록 상승하며, 계절적으로 겨울철의 기온 상승폭이 더 클 것으로 전망되는데, AOGCM을 상세화한 결과에서는 겨울과 더불어 여름에도 기온 상승폭이 클 것으로 전망되었다. 개발된 기법은 역학적 결과와 관측과의 통계적 상관성을 이용하기 때문에 광역규모의 기후적 특성뿐만 아니라 한반도 지형 등 지역적 특성도 모두 반영함과 더불어 광역규모의 자료를 빠른 시간내에 효과적으로 상세화시킬 수 있는 장점도 지닌다. 한편 상세화에 사용된 CSEOF의 모드수 등에 따른 불확실성 등은 통계적 상세화 과정에 개선될 여지가 남아있음을 보여준다.
본 연구에서는 무한 도체판의 좁은 슬릿에 TM 편파된 평면파가 입사되는 경우의 전자기적 결합 문제를 고려 하였다. 등가 회로를 이용하여 공진된 슬릿을 통한 최대 전력 투과 메커니즘을 설명하는데 연구의 주안점을 두었다. 슬릿이 공진되었을 때 좁은 슬릿을 통해 투과된 전력은 슬릿 폭에 무관하게 유효 슬릿 폭 1/pi 파장에 도달되는 전력과 동일함을 보였다. 제안된 구조와 두꺼운 도체 스크린에서의 좁은 슬릿을 통한 최대 전력 투과 현상들의 유사성을 등가 회로의 관점에서 기술하였다. 또한, 공진이 일어났을 때 슬릿에 의한 산란 전력과 슬릿을 통한 투과 전력이 동일함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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