• 제목/요약/키워드: Sommerfeld Integral

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임피던스 반 평면에 대한 Sommerfeld 적분의 Closed-Form 계산 (Exact Evaluation of a Sommerfeld Integral for the Impedance Half-Plane Problem)

  • 고일석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.788-794
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    • 2006
  • 본 논문에서는 임피던스 반 평면 문제에서 나오는 Sommerfeld 적분의 closed-form을 계산한다. 우선 주어진 Sommerfeld 적분을 두 개의 급수 형태로 표현한다. 급수 중 하나는 exponential integral로 알려진 초월 함수로, 다른 것은 Lommel 함수로 표현이 된다. Lommel 함수 표현으로부터 주어진 Sommerfeld 적분의 closed-form을 incomplete Weber integral로 표현한다. incomplete Weber integral은 여러 분야에서 사용되고 있고 많은 성질들이 알려져 있다. 또 exponential integral 함수 표현으로부터 Sommerfeld 적분을 incomplete Gamma 함수로 근사화한다. 구한 모든 식들은 수칙 적분 결과와 비교하여 validation을 한다.

해수면 같은 임피던스 평면 위의 다이아딕 그린함수에 관한 효율적 원거리 근사공식 선택 기준 (Criterion to Choose Efficient Far-Field Approximation of Dyadic Green's Function for Impedance Plane like Ocean Surface)

  • 이현수;고일석;윤정숙;김태형
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.147-154
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    • 2017
  • 해수면 표면과 같은 지구 지표면은 임피던스 근사법을 이용하여 보통 모델링한다. 임피던스 평면의 다이아딕 그린함수의 계산에는 좀머펠트 적분과 그의 편도함수들이 필요하다. 좀머펠트 적분의 원거리 근사공식은 르장드르 또는 라게르 다항식을 사용한 두 개의 점근급수가 존재한다. 그러므로 응용분야에 적합한 두 원거리 근사공식을 선택할 정량적 기준이 필요하다. 본 논문에서는 선택 기준을 임피던스 복소평면 상에서 정량적으로 나타낸다. 그리고 필요한 고차 편도함수들을 효율적 근사법을 제시하고, 수치적으로 검증한다.

단일 매체에서의 평면 초음파 탐촉자의 방사 음장 모델링 기법 (Modeling of Radiation Beams from Ultrasonic Transducers in a Single Medium)

  • 송성진;김학준
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.91-101
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    • 2000
  • 초음파 탐촉자로부터 방사된 음장을 모델링하는 것은 초음파 측정 모델을 구성하는 첫 번째 단계이며, 그 정확도를 결정짓는 핵심 요소이기 때문에 지금까지 다양한 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 지금까지 제안된 다양한 기법 중에서 현재 널리 사용되고 있는 Rayleigh-Sommerfeld 적분 모델, 경계회절파모델(boundary diffraction wave model), 가장자리요소모델(edge element model)에 대해 간략하게 논의하고, 이 세가지 모델을 적용하여 평면 원형 및 사각형 초음파 탐촉자의 방사 음장을 계산하고, 각 기법의 정확성과 계산 효율을 비교하였다.

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3층매질 Green함수의 수렴성 개선 (Improvement of the Convergence for the Green's Function in Three Layered Media)

  • 황재호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.219-222
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    • 2007
  • 유전체기판 위에 놓여있는 안테나를 엄밀히 해석하기 위해서는 파원의 위치를 따른 각 매질에서의 Green함수를 도출하여야한다. 그런데 이와 같은 Green함수는 Sommerfeld적분식으로 표현되기 때문에 적분의 수렴성이 좋지 않아서 수치계산시간이 길어지는 등 곤란한 점이 많다. 본 논문는 접지면이 없는 유전체 슬라브에 위치한 안테나를 해석함에 필요한 3층매질 Green함수를 도출하고, 파수공간에서의 Sommerfeld적분의 수렴성을 개선하는 방법으로 피적분함수로부터 수렴이 늦는 부분을 해석적으로 해결하는 Extraction법을 적용하여 수치계산시간을 단축하였다. 또한 파수공간의 무한적분을 함에 있어 적분로상에 존재하는 표면파 모드를 분석하고 이를 처리하는 방법을 제안 한다.

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Sommerfeld 적분의 해석적 계산을 위한 최적 적분경로에 관한 연구 (A Study on the Optimum Integration Path for the Analytic Evaluation of the Sommerfeld Integrals)

  • 이영순;김의중;고지환;조영기
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.64-68
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    • 2003
  • For the purpose of the efficient derivation of the closed-form Green's functions by which MoM matrix elements can be analytically evaluated, the optimum approximation path which is deformed from the Sommerfeld integration path on the complex $k_{\rho}$-plane is proposed based upon the steepest descent method and three level approximation procedure.

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MPIE를 이용한 임의의 형상을 갖는 마이크로스트립 패치 안테나의 해석 (The Analysis of Arbitrarily Shaped Microstrip Patch Antennas using the MPIE)

  • 정대호;김태원;김정기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1059-1068
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    • 1993
  • 임의 모양을 갖는 마이크로스트립 안테나의 해석에 역점을 두었다. 마이크로스트립 안테나의 가장 일반적이고 정확한 해석법은 주파수 영역에서 정의되는 전계적분방정식을 이용하는 것이다. 본 논문에서는 전계적분방정식을 수정한 MPIE(Mixed potential integral equation)를 이용하여 공간영역에서 해를 구하였다. 이 방법은 스칼라와 벡터 포텐셜과 관련된 Green함수를 다층매질 이론에 의해 계산하고 Sommerfeld 적분방정식에 의해 표현한다. 또한 적분방정식은 rooftop 부분기저함수를 이용한 모멘트법을 이용하여 해를 구하였다. 따라서 임의의 모양의 마이로스트립 안테나를 임의의 주파수와 임의의 기판상에서 해석할 수 있다. 구형 마이크로스트립 안테나와 L자형 마이크로스트립 안테나의 수치 결과를 실험치와 비 교하였다.

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Investigation of the Validity of the Image Model for the Analysis of Spherical Wave Reflection

  • Suh, Jin-Sung;Cheung, Wan-Sup
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제17권3E호
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    • pp.27-34
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    • 1998
  • The validity of the image model is investigated both analytically and experimentally in a half space with an infinite single reflecting surface present. This paper exploits the Sommerfeld integral that represents the exact solution for the reflected field in the half space. The solution is shown to be obtained by direct numerical integration which yields more accurate and stable results. The predicted results from the image model are compared to those from the direct numerical integration of the Sommerfeld integral. It is also experimentally demonstrated that the image model gives acceptably accurate results. It is of significance that this paper reveals analytical and experimental validation of using the image model except near-grazing incidence.

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최대경사 적분법을 이용한 지면위 큰 대형 표적의 산란 특성 (Scattering of arbitrarily large targets above a ground using steepest descent path integration)

  • 이승학;김채영;이창원
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권7호
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    • pp.38-45
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    • 2002
  • 본 논문은 손실 매질 내에 매설된 선 전류 안테나에 의한 크기가 큰 완전도체 표적의 산란파를 해석하기 위한 전장적분식을 도출하였다. Sommerfeld 형태의 적분은 어떤 해석영역에 대하여 계산의 어려움과 제약들을 가지고 있으며, 많은 계산시간이 필요하다. 반면 최대 경사적분은 빠른 결과의 산출을 제공하였으며, 또한 그 계산 결과는 모든 해석 영역에 적용 가능하다. 임의의 완전도체 표적의 산란파는 최대경사적분법과 MOM 방법이 사용되었으며, 계산 결과는 가우시안 구적법과 GPOF 방법에 의해 비교되었다.

다층매질 중 안테나의 방사패턴 해석 (Analysis of Radiation Pattern of Antenna in Multi-Layered Media)

  • 황재호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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    • pp.677-680
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다층매질 안에 위치한 안테나의 방사특성을 해석하고 있다. 접지면이 없는 유전체 기판에 인쇄된 안테나의 경우, 매질의 구성은 공기층을 포함하여 3층매질이 되며 이러한 3층매질의 Green 함수은 Sommerfeld적분식으로 표현되기 때문에 해석이 매우 복잡해진다. 그러나 안테나위 방사특성을 해석하는데 있어서는 적분식의 조건이 잘 일치한다면 Sadddle-point법을 이용하여 근사할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 근사법을 적용하여 접지면이 없는 유전체 기판에 놓인 각종 안테나의 방사패턴 특성을 해석한다. 또한 기판으로 사용하는 유전체의 파라미터를 달리하여 방사특성을 검토한다.

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임의 형태의 개구에 의한 평행평판 도파관으로의 전자기적 결합 문제 해석을 위한 적분 방정식 방법 (Integral equation formulation for electromagnetic coupling through an arbitrarily shaped aperture into a parallel-plate waveguide)

  • 이영순;이창원;조영기;손현
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권12호
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    • pp.25-35
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    • 1995
  • An analysis method of electromagnetic coupling through an arbitrarily shaped aperture on the upper wall of parallel-plate waveguide, when excited by an electromagnetic plane wave from outside, is considered. The mixed-potential integral equation, in which Green's functions are expressed in a computationally efficient closed form by using the Prony's method and the Sommerfeld identity, is formulated. Expanding the unknown equivalent magnetic surface current in terms of two-dimensional rooftop-type basis functions and choosing razor testing, the integral equation is reduced to a linear algebraic equation, which is solved. The results are compared with the previous results. Fairly good agreements between them are observed.

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