• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권4호
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• pp.18-24
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• 2010

본 논문은 전자파장해 및 복사 내성 측정에 사용되는 전자파 무반사실의 대용 방법으로 사용되는 전자파 잔향실 내의 필드 균일성에 관한 연구이다. 최근 Wireless LAN 이나 DMB 및 휴대 인터넷 사용량의 증가로 인해 전자기파 노이즈가 다른 기기나 장비에 악영향을 미칠 것으로 예상되는 2.3 GHz 대역에 초점을 맞추었다. 본 논문에서는 전자파 잔향실 내부의 전계강도 수치해석을 위하여 시간영역 유한 차분법이 사용되었으며, 전자파 잔향실의 특성과 내부 전계강도의 균일성 개선을 위하여 2D CRD의 배치와 개수를 변화시키면서 표준 편차, 공차 특성, 편파 특성을 비교분석하였다. 전자파 잔향실의 두 면에 확산기를 부착하였을 때 확산기를 사용하지 않은 전자파 잔향실에 비하여 표준 편차는 1.98 dB, 공차 특성은 3.6 dB 만큼 개선되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.74-80
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• 2006

본 논문은 전자파 장해 및 복사 내성 측정의 대용 시험 시설로서 활용될 수 있는 전자파 잔향실의 전자기장 특성에 관한 연구이다. 잔향실 내에는 서로 다른 두 주파수 대역에서도 사용 가능한 이중 대역 확산기(diffuser)가 적용되었고, 이중 대역 확산기는 서로 다른 단일 대 역 Schroeder 방식의 QRD(Quadratic Residue Diffuser)로 합성되었다. 잔향실 내부의 전자기장 분포 해석을 위해서는 FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 수치 해석 방식이 이용되었다. 잔향실에 사용된 이중 대역 확산기는 단일 대역 확산기에 비해 시험할 수 있는 주파수 대역 확장 뿐 아니라, 잔향실의 전자기장 균일도, 편파 특성, 전력 효율 및 공차 등의 성능을 향상시켰다. 따라서 이중 대역 확산기를 사용한 잔향실이 단일 대역 확산기를 사용한 잔향실보다 효율적인 시험시설로서 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1073-1084
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• 2010

본 논문에서는 지속적인 고출력 전자기파 근접 노출 환경에서 인체 두부에서의 온도 변화를 살펴보았다. 근접 전자기파 발생 장치로 반파장 다이폴 안테나를 사용하고, 안테나의 위치는 귀 옆과 눈 앞 두 종류의 환경을 설정하였다. 이때, 안테나의 주파수는 두 종류의 단일 주파수 835 MHz와 1,800 MHz를 고려하였다. 전자기파 노출에 의한 인체의 전자파 흡수율(Specific Absorption Rate: SAR) 값은 시간 영역 유한 차분법(Finite-Difference Time-Domain: FDTD)으로 계산하였고, 인체에서의 온도 변화는 생체 열 방정식(Bio-Heat Equation: BHE)를 이용해 계산하였다. 또한, 연속적인 고출력 노출 환경에서 인체의 온도 변화를 보다 정확히 예측하기 위해서 온도조절 기능(thermoregulation)을 고려하였다. 온도 조절 기능을 고려하지 않을 경우에는 최대 온도 상승은 안테나 출력에 비례하는 것을 확인하였다. 반면에, 온도 조절 기능을 고려하면, 피부의 온도가 $5^{\circ}C$ 이상 증가한 구간에서는 안테나 출력에 비례하는 특성이 나타나지 않는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 수치 해석 방법으로, 인체조직에 손상을 일으키는 온도 상승(뇌: $3.5^{\circ}C$, 피부: $10^{\circ}C$)을 야기할 수 있는 전자기파 노출 환경을 예측하기 위해서는 온도 조절 기능을 포함한 해석을 수행해야 한다.

• Journal of Magnetics
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• 제20권3호
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• pp.308-311
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• 2015

We design a crisscrossed double-layer birdcage (DLBC) coil by modifying the coil geometry of a standard single-layer BC (SLBC) coil to enhance the homogeneity of transmitting magnetic flux density ($B_1{^+}$) along the main magnetic field ($B_0$)-direction for small-animal magnetic resonance imaging (MRI) at 300 MHz. The performance assessment of the crisscrossed DLBC coil is conducted by computational analysis with the finite-difference time domain method (FDTD) and compared with SLBC coil in terms of the $B_1$ and the $B_1{^+}$ distribution. As per the computational calculation studies, the mean value in the two-dimensional $B_1{^+}$ map obtained at the mid-axial slice with the proposed DLBC coil is slightly lower than that obtained with the SLBC coil, but the $B_1{^+}$ value of the DLBC coil in the outermost plane (40 mm away from the central plane) shows improvements of 19.3% and 24.8% over the SLBC coil $B_1{^+}$ value when simulating a spherical phantom and realistic mouse body modeling. These simulation results indicate that, the $B_1{^+}$ homogeneity along the z-direction was improved by using DLBC configuration. Our approach enables $B_1{^+}$ homogeneity improvement along the zdirection, and it can also be applied to ultra-high field (UHF) MRI systems.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.143-150
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• 2000

본 논분에서는 시간영역 유한 차분법을 이용하여 마이크로스트립 안테나의 급전홈에 대한 최적 크기를 제시 하였다. 먼저 여러 모양과 형태의 급전홈을 가지는 마이크로스트립 안테나의 반사손실을 주어진 주파수와 기판에 대하여 수치 해석적으로 계산 하였다. 다음으로 주어진 조건에 대하여 반복 계산 과정을 통하여 최적의 급전홈의 크기름 제시하였다. 그 결과 안테나의 너비가 안테나 길이의 0.78배일 경우에 급전홈의 최적 폭은 50Q 급 전선로 폭의 약 0.42배임을 알았고. 급전홈의 최적 길이는 안테나 패치 길이의 약 0.36배 임을 알 수 있었다. 이 결과는 여러 형태의 급전홈을 갖는 마이크로스트립 안테나를 제작하여 측정함으로써 검증되었다. 또한 급전홈의 최적의 크기는 주파수, 안테나 기판의 높이, 유전율에 대하여 영향 받지 않음을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.884-890
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• 2003

본 논문은 휴대폰 전자파에 노출된 항부에서 SAR 값을 저감하기 위하여 전자파 흡수체를 단말기 표면에 부착하여 해석 및 측정하였다. 개발된 전자파 흡수체는 Mn-Zn계로 구성되었으며, 유전율은 7.30-j0.05 이고, 투자율은 2.20-j1.55이다 전자파 흡수체 부착에 의한 SAR 값은 비선형 FDTD 알고리즘을 적용하여 계산하였으며, 동작주파수 835 MHz에서 phantom 모델을 제작하여 SAR 값을 측정하였다. 그 결과, 전자파 흡수체 부착에 의한 SAR 값은 약 18 % 감소하였고, 안테나의 정재파비 및 패턴은 기존의 것과 거의 일치하였으며, 이득은 약 0.3 dB 감소하였다. 그러나 휴대폰의 수신감도는 전반적으로 약 1 dB 향상되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.277-290
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• 1999

유한차분 시간영역 수치해석 기법을 사용하여 휴대폰과 인체 간의 전자파 결합 현상을 시율레이션하였고, 인체 두부의 모형을 제작하기 위한 생체 뼈 유사 물질의 합성에 관한 연구를 수행했다. 휴대폰 모형을 제작 하여 자유 공간에서 안테나 반사계수 및 복사 패턴을 측정하였다. 인체와 안테나 사이의 거리를 매개 변수로 하여 안테나의 입력 임피던스, 반사계수, 복사 패턴, 효율, 그리고 인체 두부의 전력 홉수량을 계산하였다. 인 체 근접 효과에 의하여 안테나 공진 주파수가 약 12 %까지 감소되었으며, 출력이 0.6W일 때, 두부와 안테나 사이의 거리가 30mm이상 떨어져 있을 경우, l-g 평균 최대 SAR가 ANSVIEEE 안전 기준인 1.6 W /kg 이 하로 계산되었다. 뼈 유사 물질의 합성에는 에폭시, 응고제, 그리고 흑연 분말을 기본 물질로 하고, 전도도를 제어하기 위해 소량의 전도성 에폭시를 첨가하였다. 850 MHz에서 비유전율이 18.04, 전도도가 0.347로서 생체 뼈의 특성에 매우 근접하는 시료가 합성되었음을 보였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제4권2호
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• pp.45-54
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• 2001

지표 레이다(Ground Penetrating Radar; GPR) 탐사를 모사하기 위해서, 시간 영역 유한 차분법을 이용하여 송수신 안테나를 고려한 3차원 모델링 알고리듬을 개발하였다. 국내에서 주로 사용되는 GPR탐사기기인 쌍극자 안테나를 모사하고, 안테나 끝점에서의 내부반사(ringing) 현상을 줄이기 위해 subcellular법을 사용하였다. 반무한 매질에서 종단 저항에 따른 출력 전압의 변화를 비교하여, 종단 저항의 수가 많아지면 내부반사가 줄어드는 반면 출력 전압이 작아진다는 사실을 알 수 있었고, 이 결과를 토대로 내부반사를 줄이는 쌍극자 안테나를 구현하였다. 각도에 따른 전기장 분포를 알기 위해 안테나에 직교하는 면과 안테나를 포함하는 면에서 방사 패턴을 구하였다. 안테나를 포함하는 면의 전기장 에너지가 안테나에 직교하는 면보다 안테나 직하부로 집중되는 현상을 볼 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.101-107
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• 2016

본 논문에서는 UWB 통신 시스템에 사용할 수 있는 소형 입체형 구조인 이중 원추형의 광대역 안테나를 검토하였다. 이중 원추형 광대역 안테나의 반경, 높이, 단락판의 개수 등의 안테나 구조 변화에 따른 반사손실 특성을 FDTD 법을 사용하여 계산하였다. 그 결과, 안테나의 구조 변화에 따른 광대역 안테나의 최적 구조가 있음을 확인할 수 있었으며, 최적 구조에서 안테나의 방사 지향성은 다이폴 안테나와 유사한 8자형 방사지향성 패턴을 나타내고 있었다. 반사손실의 측정 결과를 이론 계산치와 비교하여 이론 해석의 타당성도 검토하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.1050-1057
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• 2015

본 논문에서는 주상변압기 내부에서 부분 방전이 발생할 때 주상변압기의 1차측 또는 2차측 전극의 부싱부분에서 방사되는 방사 전자파(2~5 GHz)를 측정하는데 사용하기 위한 광대역 안테나로 이중 원추형의 광대역 안테나를 검토하였다. 이론 해석에는 FDTD 법을 이용한 상용툴을 사용하였으며, 이중 원추형 광대역 안테나의 반경, 높이 변화에 따른 반사손실 특성을 계산하여 이중 원추형 광대역 안테나의 구조 변화가 반사손실 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과, 이중 원추형 광대역 안테나의 반사손실 특성에 대한 최적 구조가 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 이중 원추형 광대역 안테나는 다이폴 안테나와 유사한 방사지향성 패턴을 나타내고 있으며, 주상변압기에서 방사되는 방사 전자파를 측정하는데 매우 적합하다. 실험을 통하여 이론해석의 타당성도 검증하였다.