유망 야생화의 하나인 구절초의 생육에 적합한 배양토를 구명하기 위해 무기재료로서 버미큘라이트, 펄라이트, 암쇄토, 모래, 밭토양을 사용하고 유기물원으로서 피트모스, 부염, 퇴비를 혼합한 배양토를 조성하여 구절초의 생육을 조사한 결과 다음과 같다. 구절초의 생육은 유기물원으로 부엽이 들어간 배양토에서 피트모스나 퇴비를 혼합한 것에 비해 현저히 양호한 것으로 나타났으며 시험 후 배양토의 이화학성 분석 결과 부엽과 피트모스를 사용한 배양토의 화학성은 모든 성분에 있어서 유사한 경향을 나타냈으나 퇴비를 사용한 처리에서는 pH가 ($8.6{\sim}8.9$)로 매우 상승하였고 인산의 함량이 ($237{\sim}1158\;mg/kg$)로 높아져 구절초의 생육을 불량하게 하는 원인이 된 것으로 판단되었다. 피트모스는 화학성분 조사 결과로서는 부엽과 유사한 것으로 나타났으나 양분의 공급 능력에서 부엽에 미치지 못하여 구절초의 생육이 불량하였던 것으로 생각된다. 구절초의 생육에 대한 통계처리 결과를 살펴보면 구절초의 배양토에 있어서 부엽을 유기물원으로 혼합한 상토가 피트모스나 퇴비에 비해 유의성 있는 생육의 증가를 보여 주었다. 부엽을 사용한 VPL, SaVPL, SVPL, UVPL 처리 간에 있어서도 VPL과 UVPL처리가 SaVPL 및 SVPL에 비해 유의성 있는 생육차이를 보였다. 피트모스를 혼합한 처리들과 퇴비를 혼합한 처리들 사이에는 피트모스 처리들이 퇴비에 비해 생육이 양호한 경향을 보였으나 통계적으로는 뚜렷한 경향을 보이지 못하였다.
부엽 잡음 재머 제거를 위한 SLC(Sidelobe Canceller, 부엽제거기)는 주 채널(합 채널) 빔 패턴에 의한 수신 신호 외에 보조 채널 빔 패턴에 의한 수신 신호를 요구한다. 적응형 SLC가 최상의 부엽 잡음 재머 제거 성능을 발휘하기 위해서는, 주 채널 빔 패턴의 부엽에 해당하는 고각/방위각 영역에서 각각의 보조 채널 빔 패턴의 우세한 이득(gain)을 보이는 영역이 서로들 겹치지 않게 되어야 한다. 그리고 주 채널 빔 패턴의 주엽에 해당하는 영역에서 보조 채널 빔 패턴들이 낮은 이득을 보여야 한다. 모노펄스 레이더에서 모노펄스 처리용 차 채널들의 빔 패턴들은 이러한 특성을 가지고 있다. 본 논문에서는 부엽 제거를 위한 보조 채널로서 모노펄스 처리용 차 채널을 이용하는 방법을 제안하고, 제안한 방법의 SLC 성능 분석 및 시뮬레이션 결과를 보였다. 모노펄스 레이더에서 모노펄스 처리용 차 채널의 빔으로 SLC를 구현하면 추가적인 채널 구성없이 기본적으로 사용되는 합, 차 채널들을 이용하여 SLC를 구성할 수 있다.
본 논문에서는 레이더 표적의 피아 식별을 위해 일반적으로 사용되는 모노펄스 보조 감시 레이더용 안테나의 개발 방안 및 결과를 제시하였다. 개발된 안테나는 수동 선형 배열 안테나로서 횡급전기와 다수의 배열 소자로 구성된다. 횡급전기는 포트별로 전력 및 위상비가 최적화된 합, 차 및 부엽 억제 채널을 제공하며, 19개의 배열 소자와 1개의 후방 배열 소자와 연결되어 방위각 방향으로 빔 패턴을 형성한다. 합 채널 빔 패턴의 방위각 최대 부엽 수준은 -20 dBc 이하이며, 부엽 억제 채널 빔 패턴은 합 채널 빔 패턴의 주 빔 이외의 전 영역에서 부엽을 덮도록 한다. 그리고 차 채널 빔 패턴은 방위각 방향의 탐지 정확도를 높이기 위한 모노펄스 기능에 사용된다. 한편, 배열 소자는 고각 방향으로 성형 빔(shaped-beam)을 형성하여 지면으로부터의 강한 클러터 영향 및 다중경로 효과를 억제할 수 있도록 하였다. 개발된 안테나는 산란계수 측정 및 원전계 빔 패턴 시험을 통해 주어진 개발 규격을 모두 잘 만족하는 것을 확인하였다.
초음파 영상 시스템의 수신 집속 과정에서, 채널 데이터를 2차원 푸리에 변환하여 부엽과 격자엽을 억제하는 방법을 제안하였다. 영상점에서 온 신호를 집속하면 모든 채널의 신호는 같은 위상을 가지는 직류로 나타난다. 그러나 영상점 밖에서 오는 신호를 집속하면 입사각에 따라서 다른 공간 주파수를 가지는 채널 신호로 나타난다. 따라서 집속 후의 채널 신호를 2차원 푸리에변환을 하면 입사각을 가지는 신호를 주파수 영역에서 효과적으로 분리할 수 있다. 수신 집속 지연 시간이 인가된 시간-채널 데이터를 2차원 푸리에변환을 하여 주파수 영역에서 직류 성분과 그 밖의 주파수 성분으로 분리하고, 두 값의 비율을 이용하여 가중치를 정의하였다. 초음파 영상에 가중치를 곱함으로써 부엽과 격자엽을 억제하였다. 64채널 선형 어레이에서 5 MHz의 주파수의 초음파 영상을 계산하였다. 초음파 영상에서 나타나는 격자엽은 제안한 방법을 적용하여 완전히 제거되었다. 또한 부엽이 줄어들어 측방향 해상도가 크게 증가되었다. 인체모사 영상의 시뮬레이션에서 대조도가 증가하여 병변의 진단에 도움을 줄 수 있음을 확인하였다.
진행파 슬롯 배열 안테나에서 반사파에 의한 부엽을 억제하기 위한 새로운 방법을 제안한다. 이 방법에서는 통상적으로 사용되는 정합부하 대신에 다단 도파관 계단구조가 사용되었다. 제안된 방법의 타당성을 보이기 위해 Ku-대역에서 동작하는 도파관 슬롯 안테나를 제작 시험하였다. 측정결과로부터 제안된 방법을 사용하여 반사파에 의한 부엽을 억제할 수 있음을 확인하였다.
기포군이 파열하면서 발생하는 초음파를 관찰하기 위하여 수동 공동 영상법을 이용한다. 수동 공동 영상은 낮은 해상도와 큰 부엽이 문제이다. 수동 공동에서 발생하는 초음파 신호는 펄스 형태를 가지므로, 수신 어레이에 수신된 신호는 입사 방향에 따라서 트랜스듀서 배열 소자에 나타나는 신호의 크기 분포가 달라진다. 영상점에서 수신된 채널 데이터 신호의 크기 분포로부터 주엽과 부엽 신호의 유무를 판단하고 부엽을 줄이기 위하여 무게중심과 평탄도를 계산하여 영상점에서 가중값을 정의하였다. 무게중심은 수신 채널에서 신호의 분포가 집중된 위치를 수치화하며 평탄도는 채널 신호의 분산을 측정한다. 지연 후 더해주는 집속 방식과 최소 분산 빔포밍을 사용하여 구현된 수동 공동 영상에서 무게중심과 평탄도를 이용한 가중값을 적용하여 영상의 화질 개선에 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실험에서 지연 후 더해주는 방법과 최소 분산 빔포밍 방법에 가중값을 적용하여 영상에서 부엽이 줄어듦을 확인하였다. 고출력 초음파를 이용한 수조 실험에서도 부엽이 나타나는 영역이 줄어들어 수동 공동의 변별력이 증가함을 확인하였다.
본 논문은 적응형 알고리즘(Adaptive Algorithm)을 이용하여 재머(Jammer)를 억제하는 것을 기존의 알고리즘을 시뮬레이션으로 확인한다. 본 논문에서는 원하는 방향으로 빔을 형성하는 동시에 특정방향 주로 부엽(sidelobe)으로 들어오는 재머의 신호를 억제시키는데 있어 여러 가지 적응형 알고리즘을 확인하고, 알고리즘을 이용하여 부엽으로 들어오는 재머신호를 어떻게 억제하는지 시뮬레이션을 통해 결과를 확인하도록 할 것이다.
본 논문에서는 유전 알고리즘에 기반하여 선형 위상 배열 안테나에서 합성 빔의 부엽 세기를 최소화하기 위한 부배열 구조 최적화 기법을 제안한다. 부배열 구조의 최적 설계 시 부배열 구성에 적용이 가능하도록 유전 알고리즘의 연산을 수정하였다. 제안된 부배열 설계법을 이용하여 40개의 배열 소자를 갖는 선형 배열 안테나에서 합성 빔 및 재밍에 대한 적응 신호 처리 후의 부엽 세기를 최소로 하는 불규칙 구조의 16개로 구성된 부배열구조를 설계하였고, 규칙적인 부배열 구조에서의 최대 부엽 세기보다 약 10 dB 감소된 부엽 세기를 확인하였다.
이동통신용 중계안테나는 현재 약 -20 dB의 후방부엽이 존재한다. 이는 인접한 안테나에 전파감쇠 및 장애를 일으키고 있어 후방부엽을 억제시키는 것이 절실히 요구되고 있다. 본 논문에서는 기존의 Back Plate 구조를 새롭게 변형하여 후방부엽의 발생을 억압시키고, -30 dB이하의 Null Point의 각도를 넓히고자 한다. 새로운 구조의 Back Plate는 리플렉터안테나의 원리를 이용하여 ㄷ자 형태로 만들었다. Back Plate구조의 설계를 위해 범용 소프트웨어 툴인 NEC Win Pro를 사용하였다. 각 파라미터에 대한 계산으로부터 $\pm180^\circ$에서 -48.48 dB 의 후방부엽을 갖는 중계국안테나를 설계하였으며, 또한 다이폴의 길이, 다이폴 사이의 간격 및 Back Plate 크기 등의 조정으로부터 -30 dB이하에서 64$^{\circ}$의 Null Point 각도를 가지는 안테나를 설계하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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