• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.74-76
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• 2012

위성통신을 위한 고이득을 가지는 송수신 안테나 설계를 위하여 Ka-band 영역에서 이용 가능한 프레넬 존 플레이트 렌즈 안테나의 특성을 해석하였다. 해석 수법은 기하광학 근사법으로 잘 알려진 PO(Physical Optics)법을 이용하였다. FZPL은 20GHz에서 수신 가능하도록 11개의 존으로 구성하였으며, 실험결과 설계 초점거리에서 33.01dB의 수신 이득을 가졌다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.601-606
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• 2014

IPO(Iterative Physical Optics) 방법은 대규모 물체의 산란파를 효과적으로 계산하는 고주파 근사 방법 중 하나인 PO(Physical Optics) 방법을 반복적으로 적용하는 계산방법이다. IPO 방법은 일차(first-order) PO 방법에서는 고려하지 못하는 다중 반사를 고려할 수 있어, 산란체 표면에 여기되는 전류의 정확도를 높일 수 있다. 그러므로 산란체의 RCS(Radar Cross Section)를 보다 정확하게 예측할 수 있다. 그러나 IPO 방법은 필요한 적분방정식을 정확하게 풀지 않아 수렴성에 문제가 생긴다. 그러므로 본 논문에서는 IPO 방법의 수렴성을 조절하기 위해, 행렬연산에 사용하는 Jacobi, Gauss-Seidel, SOR(Successive Over Relaxation) 그리고 Richardson 방법을 IPO 방법에 적용하였다. 그러므로 대규모 물체의 RCS 계산을 제안된 IPO 방법을 사용하여 효율적으로 계산할 수 있다. 또, 이들의 정확도를 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.39-44
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• 2006

본 논문에서는 바다 표면에서 전파의 페이딩 현상을 해석하는데 필요한 bistatic coherent reflectivity를 Monte-Carlo/모멘트 법과 physical optics(PO) 모델을 이용하여 비교하고 계산하였다. 모멘트 법 계산을 위해서 우선 Gaussian 형태로 불규칙한 바다 표면을 생성하였다. 풍속과 유의 파고 등에 대한 태안 앞바다에서의 실제 측정 데이터를 사용하여 이 표면을 생성하였으며, 두 변수간의 관계식을 유도함으로써 측정하기 쉬운 변수인 풍속에 의해 바다 표면 상태를 예측할 수 있는 모델을 만들었다. 평면에서의 결과를 비교함으로써 모멘트 법 모델을 검증하였고, 거친 표면의 경우에 비교적 정확한 수치 해석 방법인 Monte-Carlo/모멘트 법과 간단히 계산이 가능한 이론식인 PO 모델을 비교함으로써 거친 표면에서 PO 모델의 적용 가능한 조건을 찾아내었으며, 전파 경로 해석법을 이용하여 실제 전파의 페이딩 현상을 해석할 때에 사용되는 PO 모델의 유효성을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.1012-1019
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• 2015

본 논문은 공동구조의 RCS(Radar Cross Section)을 계산하는 반복적 물리 광학법(Iterative Physical Optics: IPO)의 연산속도를 가속하는 기법들을 효과적으로 적용하는 방법을 제시한다. IPO는 기존에 공동 구조 내부에서 발생하는 다중 반사 효과 계산 시 기하 광학법(Geometric Optics: GO)를 사용하는 SBR(Shooting and Bouncing Rays)과는 달리 근거리 필드 식을 활용하기 때문에 정확도가 향상된 산란 계산이 가능하다. 하지만 PO(Physical Optics)에 비해 크게 느리며, 실질적인 사용을 위해서는 계산속도의 향상을 위한 기법이 필요하다. 이를 해결하기 위해 IPO에서 특징적으로 사용되는 반복적 부분을 GPU(Graphic Processing Unit)으로 계산하고, AIPO-CR(Adaptive Iterative Physical Optics-Change Rate)으로 반복횟수를 최적화하여 효과적으로 연산속도를 향상시킨다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.979-986
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• 2010

본 논문에서는 합성 개구 레이더(SAR: Synthetic Aperture Radar) 영상에서 SAR 보정용으로 설치된 삼각 전파 반사기(TCR: Trihedral Corner Reflector)의 레이더 단면적(RCS: Radar Cross Section)을 정확하게 추출하는 방법을 연구하고, SAR 보정 정확도를 분석한다. TCR의 이론적 RCS를 geometrical optics(GO)와 physical optics(PO) 방법을 이용하여 이론적으로 계산하고, 측정값과 비교하여 정확성을 검증한다. 이때에 단일 반사는 PO로, 이중 반사는 GO-PO로, 삼중 반사는 GO-GO-PO로 계산하고, 모서리 영향은 PTD(Physical Theory of Diffraction) 방법을 이용하여 이론적 RCS를 정확하게 계산한다. 크기가 다른 5개의 TCR를 설치하고, TerraSAR-X로 그 지역에 대한 위성 영상을 취득하여 그 TCR들에 대한 RCS를 추출한다. 레이더 IRF(Impulse Response Function) 특성에 의해 분산된 전력(power spill)을 모두 구하기 위해 정사각형 모양의 면적(window)을 설정하여 정확하게 RCS를 추출하고, 이 RCS를 이론적 RCS와 비교한다. 면적의 크기와 배경의 레이더 후방 산란 계수 크기에 따른 TCR의 RCS 오차를 계산하며, 최소 적분 면적과 최대 배경 산란계수 크기를 제안한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.369-373
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• 2007

This paper presents an examination of theoretical scattering models for radar cross sections (RCS) of lossy dielectric cylinders, such as exact analytical solution, low frequency approximation (Rayleigh) and high frequency approximation (Physical Optics). The validity regions of the PO and Rayleigh models are closely examined with exact solution in terms of various wavelengths and dielectric constants of a circular cylinder. And also this paper examines the PO and Rayleigh models for back and forward scatter RCS of a cylinder at various incidence angles and polarizations. It was found that the PO and Rayleigh model have their validity regions for estimating the RCS of a circular cylinder.

• 대한원격탐사학회지
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• 제20권1호
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• pp.39-46
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• 2004

The generalized Rayleigh-Gans (GRG) approximation is usually used to compute the scattering amplitudes of leaves smaller or comparable to a wavelength, while the physical optics (PO) approach with the resistive sheet approximation is commonly used for leaves larger or comparable to the wavelength. In this paper, the scattering amplitudes of an elliptical leaf are computed using those theoretical scattering models (GRG and PO) at different frequencies. The accuracies of the analytical models for microwave scattering from deciduous leaves are investigated by comparison with the precise estimation by the method of moment (MoM). It was found that both the PO approach and the GRG approximation can be used alternatively for computing the scattering matrices of natural deciduous leaves at P-, L-, C- and X-band frequencies.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제17권4호
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• pp.238-240
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• 2017

In this paper, we analyze the radar cross section (RCS) of a battleship equipped with an integrated mast module (IMM). The RCS of a battleship equipped with an IMM is calculated based on physical optics (PO) and the physical theory of diffraction (PTD), and is analyzed in terms of the mast shape, incident angles, and polarization.

• 대한조선학회논문집
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• 제47권2호
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• pp.196-209
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• 2010

For the analysis of Acoustic Target Strength(TS) that indicates the scattered acoustic intensity from the underwater vehicles, an analysis program that is applicable to scatterers insonified by spherical wave source in near field is developed. In this program, the Physical Optics(PO) method is embedded as a base component. To increase the accuracy of the program, multiple bounce effects based on Geometrical Optics(GO) method are applied. To implement multiple bounce effects, GO method is used together with PO method. In detail, GO method has a concern in the evaluation of the effective area, and PO method is involved in the calculation of Acoustic Target Strength for the final effective area that is evaluated by GO method. For the embodiment of near field spherical wave source originated multiple bounce effects, image source concept is implemented additively to the existing multiple bounce algorithm which assumes plane wave insonification. Various types of models are tested to evaluate the reliability of the developed program and finally, a submarine is analyzed as an arbitrary scatterer.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제8권3호
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• pp.100-109
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• 2008

The finite volume time domain(FVTD) technique faces serious limitations in simulating electromagnetic scattering at high frequencies due to requirements related to discretization. A modified FVTD method is proposed for electrically large, perfectly conducting scatterers by partially incorporating a time-domain physical optics(PO) approximation for the surface current. Dominant specular returns in the modified FVTD method are modeled using a PO approximation of the surface current allowing for a much coarser discretization at high electrical sizes compared to the original FVTD scheme. This coarse discretization can be based on the minimum surface resolution required for a satisfactory numerical evaluation of the PO integral for the scattered far-field. Non-uniform discretization and spatial accuracy can also be used in the context of the modified FVTD method. The modified FVTD method is aimed at simulating electromagnetic scattering from geometries containing long smooth illuminated sections with respect to the incident wave. The computational efficiency of the modified FVTD method for higher electrical sizes are shown by solving two-dimensional test cases involving electromagnetic scattering from a circular cylinder and a symmetric airfoil.