• 제목/요약/키워드: Antenna Modeling

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Inverse Brightness Temperature Estimation for Microwave Scanning Radiometer

  • Park, Hyuk;Katkovnik, Vladimir;Kang, Gum-Sil;Kim, Sung-Hyun;Choi, Jun-Ho;Choi, Seh-Wan;Jiang, Jing-Shan;Kim, Yong-Hoon
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.604-609
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    • 2002
  • The passive microwave remote sensing has progressed considerably in recent years. Important earth surface parameters are detected and monitored by airborne and space born radiometers. However the spatial resolution of real aperture measurements is constrained by the antenna aperture size available on orbiting platforms and on the ground. The inverse problem technique is researched in order to improve the spatial resolution of microwave scanning radiometer. We solve a two-dimensional (surface) temperature-imaging problem with a major intention to develop high-resolution methods. In this paper, the scenario for estimation of both radiometer point spread function (PSF) and target configuration is explained. The PSF of the radiometer is assumed to be unknown and estimated from the observations. The configuration and brightness temperature of targets are also estimated. To do this, we deal with the parametric modeling of observation scenario. The performance of developed algorithms is illustrated on two-dimensional experimental data obtained by the water vapor radiometer.

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Inverse Brightness Temperature Estimation for Microwave Scanning Radiometer

  • Park, Hyuk;Katkovnik, Vladimir;Kang, Gum-Sil;Kim, Sung-Hyun;Choi, Jun-Ho;Choi, Se-Hwan;Jiang, Jing-Shan;Kim, Yong-Hoon
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.53-59
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    • 2003
  • The passive microwave remote sensing has progressed considerably in recent years Important earth surface parameters are detected and monitored by airborne and space born radiometers. However the spatial resolution of real aperture measurements is constrained by the antenna aperture size available on orbiting platforms and on the ground. The inverse problem technique is researched in order to improve the spatial resolution of microwave scanning radiometer. We solve a two-dimensional (surface) temperature-imaging problem with a major intention to develop high-resolution methods. In this paper, the scenario for estimation of both radiometer point spread function (PSF) and target configuration is explained. The PSF of the radiometer is assumed to be unknown and estimated from the observations. The configuration and brightness temperature of targets are also estimated. To do this, we deal with the parametric modeling of observation scenario. The performance of developed algorithms is illustrated on two-dimensional experimental data obtained by the water vapor radiometer.

전기비저항 토모그래피와 시추공 레이다 탐사의 원리 및 응용 (Principles and application of DC resistivity tomography and borehole radar survey.)

  • 김정호;이명종;조성준;송윤호;정승환
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 1999년도 제2회 학술발표회
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    • pp.92-116
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    • 1999
  • 전기, 전자 토모그래피는 전기적인 물성을 이용하여 지하의 고분해능 영상을 획득하는 방법이며 주파수에 의하여 전기비저항, 전자탐사, 레이다 토모그래피로 나뉘어진다. 이들 중 전기비저항, 레이다 토모그래피는 최근 들어 국내에서도 특히 지반조사 분야에서 활발하게 이용되기 시작하고 있다 본 논문에서는, 전기, 전자 토모그래피 법 중 국내에서 사용되는 전기비저항 토모그래피 및 레이다 토모그래피를 포함한 시추공을 이용한 레이다 탐사의 원리 및 적용에 대하여 국내의 탐사 사례를 중심으로 논하였다. 특히 시추공을 이용한 레이다 탐사의 방법론적인 접근에 있어서는, 방향탐지 안테나를 이용한 레이다 반사법 탐사법과 이방성 토모그래피 문제가 석산 탐사 및 지반조사 사례를 이용하여 논의되었다 한편 전기비저항 토모그래피에서는 각종의 전극 배열의 장단점이 논의되었으며, 전기전도도가 높은 시추공 공내수 내에 전극이 위치하기 때문에 발생하는 시추공 효과에 대하여 설명하였다. 대부분의 사례들은 알려져 있는 지질 정보, 시추코아 검층자료, 텔레뷰어 등의 자료와 비교하여 논의하였다.

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연직바람 관측장비를 위한 지형 클러터 방지 펜스 설계 (Design of Ground Clutter Prevention Fences for Radar Wind Profiler)

  • 정우재;이종철;전정익;이형기
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.241-249
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    • 2022
  • 본 논문에서는 연직바람 관측장비에 적용한 지형 클러터 방지 펜스 설계에 대하여 논한다. 연직바람 관측장비를 위한 클러터 펜스의 핵심 설계 포인트는 측면에서 들어오는 비기상 클러터를 제거하여 수신신호의 품질을 향상시켜 연직바람 관측장비의 신뢰도를 높이기 위함이다. 이를 위해 본 논문에서는 연직바람 관측장비 주위에 메탈라스 메쉬망으로 구성된 클러터 방지 펜스를 제안하고, 모의시험을 통해 안테나 위상중심, 하단펜스의 길이와 높이, 상단펜스의 높이 및 기울기를 설계하였다. 설계된 클러터 방지 펜스와 256 능동위상 배열 안테나를 기초 자료로 활용하여 설계된 클러터 방지 펜스의 유무에 따라 ±90° 방향의 사이드로브가 약 30dB 이상 감소되는 것을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 설계된 클러터 방지 펜스는 3D 모델링을 통해 제작하였고, 현재 운용되고 있는 연직바람 관측장비에 적용하여 안테나 측면(±90°)에서 약 20dB이상의 클러터 차폐 성능을 확인하였다.

개구면을 통한 마이크로스트립-수직 슬롯 라인 결합 구조의 회로망 해석과 모델링 (Equivalent Circuit Modeling of Aperture-Coupled Microstrip-to-Vertically Mounted Slotline Coupler)

  • 남상호;김정필
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.357-365
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    • 2009
  • 마이크로스트립 라인에서 접지면의 개구면을 통해 수직으로 세워진 슬롯라인으로의 결합구조에 대한 등가회로를 도출하고, 관련된 변수 값들을 효율적으로 계산하기 위한 일반적인 해석을 제안하였다. 제안된 해석방법을 토대로 결합구조의 주파수 특성을 포함하여 개구면 길이와 수직 슬롯라인 폭 변화에 따른 영향을 살펴보았다. 제안한 해석방법과 설계 이론을 검증하기 위해 제안한 등가회로 모델과 하이브리드 유전알고리듬을 이용하여 C-대역 접지면 슬롯을 통한 마이크로스트립 라인-수직 슬롯라인 결합구조를 갖는 선형 테이퍼 슬롯 안테나를 최적 설계하였다. 뿐만아니라 등가회로를 이용하여 계산한 안테나 반사손실 특성을 측정 결과 및 수치해석 결과와 비교 하였으며, 이들간의 상당한 일치도는 제안한 해석, 설계 이론과 등가회로 모델의 타당성을 충분히 입증해 준다.

A Study on Infra-Technology of RCP Mobility System

  • Kim, Seung-Woo;Choe, Jae-Il;Im, Chan-Young
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.1435-1439
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    • 2004
  • Most recently, CP(Cellular Phone) has been one of the most important technologies in the IT(Information Tech-nology) field, and it is situated in a position of great importance industrially and economically. To produce the best CP in the world, a new technological concept and its advanced implementation technique is required, due to the extreme level of competition in the world market. The RT(Robot Technology) has been developed as the next generation of a future technology. Current robots require advanced technology, such as soft computing, human-friendly interface, interaction technique, speech recognition, object recognition etc. unlike the industrial robots of the past. Therefore, this paper explains conceptual research for development of the RCP(Robotic Cellular Phone), a new technological concept, in which a synergy effect is generated by the merging of IT & RT. RCP infra consists of $RCP^{Mobility}$ $RCP^{Interaction}$, $RCP^{Integration}$ technologies. For $RCP^{Mobility}$, human-friendly motion automation and personal service with walking and arming ability are developed. $RCP^{Interaction}$ ability is achieved by modeling an emotion-generating engine and $RCP^{Integration}$ that recognizes environmental and self conditions is developed. By joining intelligent algorithms and CP communication network with the three base modules, a RCP system is constructed. Especially, the RCP mobility system is focused in this paper. $RCP^{Mobility}$ is to apply a mobility technology, which is popular robot technology, to CP and combine human-friendly motion and navigation function to CP. It develops a new technological application system of auto-charging and real-world entertainment function etc. This technology can make a CP companion pet robot. It is an automation of human-friendly motions such as opening and closing of CPs, rotation of antenna, manipulation and wheel-walking. It's target is the implementation of wheel and manipulator functions that can give service to humans with human-friendly motion. So, this paper presents the definition, the basic theory and experiment results of the RCP mobility system. We confirm a good performance of the RCP mobility system through the experiment results.

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지구 대기와 광시간 효과를 고려한 인공위성 추적자료의 보정 S/W 개발 (CORRECTION OF THE TRACKING DATA OF AN ARTIFICIAL SATELLITE CONSIDERING THE EARTH ATMOSPHERE AND LIGHT TIME EFFECTS)

  • 김경희;김천휘;김성규
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제12권1호
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    • pp.123-132
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    • 1995
  • 인공위성의 추적자료(시선거리, 시선거리변화율, 방위각, 고도)에 영향을 줄 수 있는 여러가지 요인들을 모델링하여 궤도추적 자료를 추적 안테나에서 받은 실제 자료와 가능한 거의 같게 이론적으로 생성하는 S/W를 개발하였다. 개발한 S/W를 이용하여 광시간 효과와 지구 대기에 의한 추적자료의 지연량을 산출하였다. 대기에 의한 추적자료 지연량들의 변화를 살펴본 결과, 대류층에 의한 지연량은 온도, 상대습도, 압력이 클수록 증가하고, 이온층에 의한 지연량은 최대전자밀로와 주파수에 따라 차이가 나는데, 최대전자 밀도가 증가할수록 지연량은 점점 증가하고, 주파수가 증가할 수록 지연량이 감소함을 알 수 있었다. 또한, 광시간 효과에 의한 추적자료의 지연량은 위성의 고도가 낮을 수록 빠른 궤도운동으로 지연량이 커짐을 알 수 있다.

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RADARSAT 위성의 궤도결정과 자세결정을 이용한 SAR 영상의 자리매김 (GEOCODING OF SAR IMAGE USING THE ORBIT AND ATTITUDE DETERMINATION OF RADARSAT)

  • 소진욱;최규홍;원중선
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제15권1호
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    • pp.183-196
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    • 1998
  • SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상과 수치지형표고모형(DEM: Digital Elevation Model)을 이용하여 3차원 입체영상지도를 만드는 과정이 소개된다. 영상좌표와 DEM의 지리적 좌표 계를 이어주기 위해서는 그 연결고리로써 위성의 궤도결정과 자세결정의 방법을 이용하여 영상신호 취득 기하를 정밀하게 모형 화하는 작업이 요구된다. 이를 위해 사례연구 대상으로 삼은 RADARSAT의 궤도결정과 자세결정을 수행하였다. 궤도결정을 위해서는 영상신호 취득 시 관측된 영도 플러(zero Doppler) 경사거리를 이용하며, 자세결정을 위해서는 도플러 중심주파수(Doppler centriod)를 이용한다. 엄밀한 영상신호 취득기하를 확립함으로써 위성중심의 정밀한 영상 자리 매김 과정이 소개된다. 기존의 영상자리 매김이 순방향(영상좌표 계에서 지리적 좌표 계)으로 이루어진 것과는 반대로 영상 내에 지형 보정을 동시에 실시하기 위해서 DEM을 이용하여 역 방향(지리적 좌표 계에서 영상좌표 계)으로 수행하였다. 위성과 지상목표물간의 운동은 지구중심 관성좌표 계에서 기술된다.

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고속 표적 추적을 위한 K-대역 레이다 송수신기 설계 (Design of K-Band Radar Transceiver for Tracking High Speed Targets)

  • 선선구;이정수;조병래;이종민
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.1304-1310
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    • 2010
  • 낮은 고도로 접근하는 고속 표적을 탐지 및 추적하기 위해 사용하는 K 대역의 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이다의 송수신기 설계 방법을 제안한다. 송신기는 레이다 유효 반사 면적(RCS : Radar Cross Section)이 작은 표적의 추적 및 넓은 송신 안테나 빔 폭으로 인해 고출력이 요구되며, 수신기의 경우는 인터페로메타 방법을 이용하여 표적을 추적하기 위해 다채널 수신기가 요구된다. 송신기는 고출력 송신 증폭기와 도파관 스위치 및 주파수 상향 변환 기판으로 구성된다. 수신기는 5 채널 수신기, 중간 주파수 상향 및 하향 변환 모듈, X 대역 국부 발진기 및 파형 발생 모듈로 세분화 할 수 있다. 제안한 구조를 제작하기 전에 모델링 및 시뮬레이션 방법을 통해 여러 파라메타를 측정함으로써 가능성을 입증한다. 그리고 제안한 송수신기를 산업용 부품을 사용하여 제작하고 성능 파라메타를 측정하였다. 그 결과, 송신기 출력은 39.64 dBm, 수신기 이득은 29.1 dB이며, 그 외 모든 설계 요구 조건을 만족함을 입증하였다.

Impact of the human body in wireless propagation of medical implants for tumor detection

  • Morocho-Cayamcela, Manuel Eugenio;Kim, Myung-Sik;Lim, Wansu
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.19-26
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    • 2020
  • This paper analyses the feasibility of using implantable antennas to detect and monitor tumors. We analyze this setting according to the wireless propagation loss and signal fading produced by human bodies and their environment in an indoor scenario. The study is based on the ITU-R propagation recommendations and prediction models for the planning of indoor radio communication systems and radio local area networks in the frequency range of 300 MHz to 100 GHz. We conduct primary estimations on 915 MHz and 2.4 GHz operating frequencies. The path loss presented in most short-range wireless implant devices does not take into account the human body as a channel itself, which causes additional losses to wireless designs. In this paper, we examine the propagation through the human body, including losses taken from bones, muscles, fat, and clothes, which results in a more accurate characterization and estimation of the channel. The results obtained from our simulation indicates a variation of the return loss of the spiral antenna when a tumor is located near the implant. This knowledge can be applied in medical detection, and monitoring of early tumors, by analyzing the electromagnetic field behavior of the implant. The tumor was modeled under CST Microwave Studio, using Wisconsin Diagnosis Breast Cancer Dataset. Features like the radius, texture, perimeter, area, and smoothness of the tumor are included along with their label data to determine whether the external shape has malignant or benign physiognomies. An explanation of the feasibility of the system deployment and technical recommendations to avoid interference is also described.