본 논문에서는 고해상도 광대역 영상레이더의 성능을 분석하기 위하여 시간, 주파수 및 Numeric 영역에서 아날로그, RF 및 디지털 신호처리 해석을 통합할 수 있는 시스템 시뮬레이션 툴인 Agilent사의 ADS Ptolemy DF(TSDF: Timed Synchronous DataFlow)를 이용하여 모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다. 영상레이더용 하드웨어 시스템은 안테나, 통제장치 및 송수신 장치로 크게 구성되며, 송수신 장치는 고주파 변환 장치, 고출력 송신 장치, 그리고 송수신 전단 장치로 구성된다. 본 논문에서는 시스템의 하드웨어 성능에 영향을 미치는 오차 변수를 정의하고, 이들 오차 변수의 오차 원인이 되는 부품에 대한 특성을 모델링하였다. 영상레이더는 TSDF 모델링 기법을 이용하여 순방향 전송 임펄스 특성($S_{21}$), 고주파 소자의 비선형 특성(이득 비선형, 3차 intercept 및 믹서 교차변조), 채널간 전파 특성, 주파수 합성기 위상 잡음, TWTA의 진폭/위상 특성, 파형 발생기의 샘플링 주파수 및 I/Q 밸런스 등에 대한 모델링을 수행하여 SAR 성능을 분석하였으며, 최종 임펄스 응답 특성 분석을 통한 시스템의 하드웨어 규격을 도출하였다.
The traditional FDTD method in the stair case, the CP-FDTD method, the modified CP-FDTD method, and Dey method have been developed to analyze smooth-curved- surface structures. These methods have some disadvantages such as inaccuracy of the stair-case FDTD, instability of the modified CP-FDTD, and complexity of Dey method. The improved algorithm presented here is a mixed-form of the modified CP algorithm and Dey algorithm. It is to avoid collinear borrowing approximations and to manipulate field update equations. All of preceding methods are applied to the E-plane sectoral horn antenna to get far-field patterns. The validity and applicability of the presented one is to be shown by comparing computed far-field patterns with measured values.
대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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pp.339-342
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2004
In this paper, we investigated methods to reduce SAR(Specific Absorption Rate) value with EMI(Electromagnetic Interference) paint distribution on front case of mobile handset. Simulations for several different EMI patterns were carried out. For the purpose of modeling, we used 3 dimensional CAD(Computer Aided Design) program, `Pro-engineering'. SAR simulation was done with SEMCAD, simulation platform for electromagnetic compatibility antenna design and dosimetry. In order to distinguish the individual pieces and to enable an assignment of the different material properties, each subfile was imported separately. In simulation, folding angle was set to $142^{\circ}.$ If we vary folding angle, different SAR value will be obtained. Among the tested EMI paint patterns, the hairpin pattern showed the best performance, i.e. the decrease efficiency of $16.5\%$ and horizontal-direction zigzag pattern showed the decrease efficiency of $12.2\%$ when we set the completely removed pattern as reference.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제10권4호
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pp.219-223
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2010
Based on a provided closed-form wireless power transmission (WPT) efficiency formula, which may be used for any value of load, we have analyzed the WPT efficiencies between two metamaterial-inspired loop antennas in various aspects. Due to the modeling based on low frequency circuit theory, the provided formula at the center resonant frequency has been found to be accurate until when the distance between the two loop antennas increases to 15 cm (about $\lambda_0/6$ at 300 MHz). When the two loops get closer, the resonant frequency has been found to split into two in theory, simulations, and measurements. The EM-simulated and measured efficiencies at new resonant frequencies are 60.9 % and 46.3 %, respectively, at d=15 cm. With two extra rings around the loops, the maximum efficiency is enhanced to 93.7 % at d=15 cm. The effect of the additional two rings is about 30 %.
A transmitting antenna mounted on the naval vessels can be easily exited by exogenous disturbances such as wave and impact. Gimbal system need for the controller to maintain the robust performance against various modeling uncertainties and disturbances. PI controller, however, cannot supply good robust performance under situation. Thus a robust $H_{\infty}$ control scheme is used to ensure a specified dynamic response under above conditions. Gimbal system controlled simplified as 2 DOF system that ignored coordinate co-relations of each direction and hydraulic system is linearly modelled. In this paper, we compared those of simulation to the results of experiment and H$_{\infty}$ controller, proposed, showed the good response and stability than PI controller.
셀룰러 방식의 이동통신 시스템에서 전파의 유효신호 도달범위를 예측하기 위해서는 전파전파 모델을 이용한 예측기법이 주로 사용된다. 그러나, 전파과정에서 주변 지형지물에 의해 발생하는 전파손실은 매우 복잡한 비선형적인 특성을 가지며 수식으로는 정확한 표현이 불가능하다. 본 논문에서는 신경회로망의 함수 근사화 능력을 이용하여 전파손실 예측모델을 생성하는 방법을 제안한다. 즉, 전파손실을 송수신 안테나간의 거리, 송신안테나의 특성, 장애물 투과영향, 회절특성, 도로, 수면에 의한 영향 등과 같은 전파환경 변수들의 함수로 가정하고, 신경회로망 학습을 통하여 함수를 근사화한다. 전파환경 변수들이 신경회로망 입력으로 사용되기 위해서는 3차원 지형도와 벡터지도를 이용하여 전파의 반사, 회절, 산란 등의 물리적인 특성이 고려된 특징 추출을 통해 정량적인 수치들을 계산한다. 이와 같이 얻어진 훈련데이타를 이용한 신경회로망 학습을 통해 전파손실 모델을 완성한다. 이 모델을 이용하여 서울 도심 지역의 실제 서비스 환경에 대한 타 모델과의 비교실험결과를 통해 제안하는 모델의 우수성을 보인다.Abstract In cellular mobile communication systems, wave propagation models are used in most cases to predict cell coverage. The amount of propagation loss induced by the obstacles in the propagation path, however, is a highly non-linear function, which cannot be easily represented mathematically. In this paper, we introduce the method of producing propagation loss prediction models by function approximation using neural networks. In this method, we assume the propagation loss is a function of the relevant parameters such as the distance from the base station antenna, the specification of the transmitter antenna, obstacle profile, diffraction effect, road, and water effect. The values of these parameters are produced from the field measurement data, 3D digital terrain maps, and vector maps as its inputs by a feature extraction process, which takes into account the physical characteristics of electromagnetic waves such as reflection, diffraction and scattering. The values produced are used as the input to the neural network, which are then trained to become the propagation loss prediction model. In the experimental study, we obtain a considerable amount of improvement over COST-231 model in the prediction accuracy using this model.
본 논문은 궤적데이터마이닝의 2차 회귀분석 기법을 이용하여 나로우주센터 내 원격자료수신장비에서 우주발사체의 실시간 비행궤적을 보다 정확하게 추정하기 위한 방법을 제시하고 있다. 원격자료수신장비는 추적손실 없이 실시간으로 우주발사체의 비행위치와 상태정보를 수신하기 위한 정확한 위치추정 알고리즘이 필요하다. 따라서 나로호 1차 발사 시, 기존 보간법에 의한 원격자료수신장비 안테나의 거친 구동특성을 보완하고 안정적인 발사체의 위치추정을 위한 2차 회귀기법을 고려하였다. 성능분석을 위해 나로호 1차 비행시험데이터를 사용하였고, 수학적 모델링을 통해 실시간 발사체의 비행위치정보를 추정한 결과가 분석되었다. 분석결과, 궤적데이터마이닝의 2차 회귀기법을 적용한 위치추정알고리즘이 기존의 보간법에 의한 위치추정알고리즘보다 향상된 안테나 구동특성 및 추정정확도를 보였다.
본 논문은 유한차분 시간영역 해석법(Finite-Difference Time-Domain Method)을 사용하여 900 MHz용 휴대폰으로부터 방출된 전파의 인체 두부(頭部)에 흡수된 전력량을 산출하였고, 흡수전력으로 인한 두부내의 온도 상승량을 계산하였다. 이를 위하여 인체두부를 5층 매질로 모델링하였고, 휴대폰은 금속상자에 부착된 모노폴안테나로 모델링하였다. 모델링에 사용된 인체두부와 휴대폰의 크기는 상용의 값을 사용하였다. 사용된 모노폴 안테나의 길이는 8.16 cm이고, 휴대폰의 출력은 상용 900 MHz의 600 mW을 사용하였다. 설정된 모델링하에서 인체의 위해(危害)정도를 알려주는 지수는 1 g, 10 g 평균 北 흡수율(SAR-Specific Absorption Rate)의 분포를 계산하였고 이에 따른 1g, 10 g 평균 온도 상승량을 계산하였다. 그 결과 비흡수율이 최대가 되는 지점은 인체 두부의 피부 부분이었고 최대 온도 증가 위치는 이보다 안쪽부분에서 나타났다. 인체 두부와 휴대폰의 이격거리에 따른 SAR과 온돈 상승량을 계산하였다.
본 논문은 유한차분 시간영역 해석법(Finite-Difference Time-Domain method)을 사용하여 1.8 GHz용 휴대폰으로부터 방출된 전파의 인체 두부에 흡수된 전력량을 산출하였다. 이를 위하여 인체 두부를 7층 매질로 모델령하였고, 휴대폰은 금속상자에 부착된 모노폴 안테나로 모텔링하였다. 모델링에 사용된 인체 두부와 휴대폰의 크기는 상용의 크기를 갖도록 하였다. 이를 위하여 모노폴 안테나의 길이는 4.5 em으로 하였다. 설정된 모텔링하에서 인체의 위해 정도를 알려주는 지수인 비흡수율(SAR-Specific Absorption Rat te)의 분포를 계산하였고 그 결과 비홉수율이 최대가 되는 지점은 인체 두뇌의 깊숙한 점이 아닌 두부의 표피근 방임을 알게 되었다. 그리고 설정된 조건하에서 그 최대치는 1.4 mW/g이었는데, 이는 국제 권고치인 1.6 mW/g보다 약간 작은 값이었다.
전통적인 스캔모드는 과거 Envisat이나 Radarsat 위성 등에서 사용되면서 환경 감시 및 관측 분야에 높은 효율성을 지닌 영상 획득을 수행하였으나 해상도의 저하 및 안테나 패턴의 왜곡으로 인해 영상 품질 저하 문제가 지적되어왔다. 최근 이러한 스캔 모드 영상의 단점을 극복하기 위한 새로운 운용 모드로서 TOPS SAR 기법이 제안되어 운용단계에 접어들었다. TOPS 모드는 단일 위성에서 높은 품질의 광역 관측 레이더 영상을 제공하지만 이를 실제로 구현하기 위해서는 매우 복잡한 시스템 설계 능력이 요구된다. 본 논문에서는 TOPS 모드의 원리에 대해 소개하고, 모의 실험을 통하여 TOPS 모드의 동작을 구현한다. SAR 원시데이터를 가상으로 생성한 후 방위방향 안테나 패턴을 스캔 모드와 비교하여 TOPS 모드에서 스캔모드의 단점인 영상 품질 왜곡이 억제됨을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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