• Title/Summary/Keyword: X밴드

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Comparative Study of the KDP Estimation Methods Using X-Band Dual-Pol. Radar in KICT (KICT X벤드 이중편파 레이더를 이용한 KDP 추정 기법 비교 연구)

  • Hwang, Seok Hwan;Oh, Byung Hwa;Lim, Sanghun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.28-28
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    • 2015
  • 본 연구는 KICT X밴드 이중편파 레이더 관측자료를 이용하여, 우리나라 기상조건에서 X밴드 이중편파 레이더 $K_{DP}$ 추정 기법에 따른 강우강도 추정의 차이를 비교 검토하였다. 이중편파 레이더로 $K_{DP}$ 기반의 정확도 높은 강우강도 분포 추정에 있어, $K_{DP}$ 추정의 방법에 따라서 추정된 $K_{DP}$의 공간 분포는 상당한 차이를 보이게 된다. 추정 기법만을 볼 때, 이는 주로 ${\Phi}_{DP}$로부터 기울기를 산정하는 방법과 기울기를 산정하는 윈도우의 크기에서 차이가 발생한다. 윈도우의 크기는 일반적으로 호우의 강도에 따라 달리 적용하는 것이 $R-K_{DP}$ 관계에서 보다 정확도가 높은 것으로 알려져 있다. $K_{DP}$ 산정 기법에 따른 차이 검토를 위해 기울기 산정 기법, 필터(FIR) 상수 및 ${\Phi}_{DP}$ 기울기 산정을 위한 윈도우 크기에 따른 강수 추정의 정확도를 검토하였다.

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Removal of Super-Refraction Echoes using X-band Dual-Polarization Radar Parameters (X-밴드 이중편파 레이더 변수를 이용한 과대굴절에코 제거)

  • Seo, Eun-Kyoung;Kim, Dong Young
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.40 no.1
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    • pp.9-23
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    • 2019
  • Super-refraction of radar beams tends to occur primarily under a particular vertical structure of temperature and water vapor pressure profiles. A quality control process for the removal of anomalous propagation (AP) ehcoes are required because APs are easily misidentified as precipitation echoes. For this purpose, we collected X-band polarimetric radar parameters (differential reflectivity, cross-correlation coefficient, and differential phase) only including non-precipitation echoes (super-refraction and clear-sky ground echoes) and precipitation echoes, and compared the echo types regarding the relationships among radar reflectivities, polarimetric parameters, and the membership functions. We developed a removal algorithm for the non-precipitation echoes using the texture approach for the polarimetric parameters. The presented algorithm is qualitatively validated using the S-band Jindo radar in Jeollanam-do. Our algorithm shows the successful identification and removal of AP echoes.

Development of Radar Super Resolution Algorithm based on a Deep Learning (딥러닝 기술 기반의 레이더 초해상화 알고리즘 기술 개발)

  • Ho-Jun Kim;Sumiya Uranchimeg;Hemie Cho;Hyun-Han Kwon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.417-417
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    • 2023
  • 도시홍수는 도시의 주요 기능을 마비시킬 수 있는 수재해로서, 최근 집중호우로 인해 홍수 및 침수 위험도가 증가하고 있다. 집중호우는 한정된 지역에 단시간 동안 집중적으로 폭우가 발생하는 현상을 의미하며, 도시 지역에서 강우 추정 및 예보를 위해 레이더의 활용이 증대되고 있다. 레이더는 수상체 또는 구름으로부터 반사되는 신호를 분석해서 강우량을 측정하는 장비이다. 기상청의 기상레이더(S밴드)의 주요 목적은 남한에 발생하는 기상현상 탐지 및 악기상 대비이다. 관측반경이 넓기에 도시 지역에 적합하지 않는 반면, X밴드 이중편파레이더는 높은 시공간 해상도를 갖는 관측자료를 제공하기에 도시 지역에 대한 강우 추정 및 예보의 정확도가 상대적으로 높다. 따라서, 본 연구에서는 딥러닝 기반 초해상화(Super Resolution) 기술을 활용하여 저해상도(Low Resolution. LR) 영상인 S밴드 레이더 자료로부터 고해상도(High Resolution, HR) 영상을 생성하는 기술을 개발하였다. 초해상도 연구는 Nearest Neighbor, Bicubic과 같은 간단한 보간법(interpolation)에서 시작하여, 최근 딥러닝 기반의 초해상화 알고리즘은 가장 일반화된 합성곱 신경망(CNN)을 통해 연구가 이루어지고 있다. X밴드 레이더 반사도 자료를 고해상도(HR), S밴드 레이더 반사도 자료를 저해상도(LR) 입력자료로 사용하여 초해상화 모형을 구성하였다. 2018~2020년에 발생한 서울시 호우 사례를 중심으로 데이터를 구축하였다. 구축된 데이터로부터 훈련된 초해상도 심층신경망 모형으로부터 저해상도 이미지를 고해상도로 변환한 결과를 PSNR(Peak Signal-to-noise Ratio), SSIM(Structural SIMilarity)와 같은 평가지표로 결과를 평가하였다. 본 연구를 통해 기존 방법들에 비해 높은 공간적 해상도를 갖는 레이더 자료를 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

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The Calculation of the Energy Band Gaps of Zincblende InAs1-X NX on Temperature and Composition (온도 및 조성비 변화에 따른 질화물계 화합물 반도체 InAs1-X NX의 에너지 밴드갭 계산)

  • Chung, Ho-Yong;Kim, Dae-Ik
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.11 no.12
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    • pp.1165-1174
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    • 2016
  • The energy band gaps and the bowing parameters of zincblende InAs1-xN are determined by using an empirical pseudopotential method(EPM) within the improved virtual crystal approximation(VCA), which includes the disorder effect. The direct-band-gap bowing parameter calculated by using the EPM is 4.1eV for InAs1-xNx ($0{\leq}x{\leq}0.05$). The dependences of the band gaps of N-dilute InAs1-xNx on the temperature and composition are calculated by modifying the band anti-crossing(BAC) model. The calculation results are consistent with experimental values, and the coupling parameter CMN of InAs1-xNx is found to be equal to 1.8 by fitting the EPM data.

Dielectric functions of $Cd_{1-x}Mg_xTe(0\leqx\leq0.43)$ alloy films studied by ellipsometry (타원편광분석기를 이용한 $Cd_{1-x}Mg_xTe(0\leqx\leq0.43)$ 박막 화합물의 유전율 함수 연구)

  • 구민상;이민수;김태중;김영동;박인규
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.9 no.3
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    • pp.254-257
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    • 2000
  • We report spectroscopic ellipsometric (SE) measurements on $Cd_{1-x}Mg_x/Te$ (0$\leq$x$\leq$0.43) films grown on GaAs substrate. When compared with previous bulk data, at first, current spectrum shows clear interference oscillations below $E_0$ band gap energy, which means the transparent characteristic of direct transition material below $E_0$ edge. It proves that the film samples used for this work have the most interrupted surface of high quality reported so far by SE. Secondly the best resolution of $E_2$-peak is observed, so we can report clear splitting of E$_2$and $E_0'$ band gap energies. We also performed the multilayer calculation necessary to remove this interference oscillations to observe $E_0'$ band gap energy of $Cd_{1-x}Mg_x/Te$ (x=0.23) film.

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Design of X/Ku band Waveguide Diplexers with H-plane T-junction (자계면 T-접합 구조를 갖는 X/Ku 밴드 도파관 다이플렉서의 설계)

  • Eum, Jeong-Hee;Choi, Hak-Keun;Song, Choong-Ho
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.13 no.2
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    • pp.33-39
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    • 2013
  • In this paper, X/Ku band waveguide diplexers with H-plane T-junction for satellite communication systems is proposed and its characteristics is cinfirmed. Two frequency bands such as X(7.25 ~ 8.4 GHz) and Ku(12.25 ~ 14.5 GHz) can be separated by the proposed waveguide diplexers. A diplexers is normally including low pass filter, high pass filter and junction waveguide. To simplify the structure of the proposed diplexers, the proposed waveguide diplexers is using impedance matching technique on H-plane of the high pass filter without low pass filter. To use vertical and horizontal polarization, the proposed diplexers with orthomode transducer(OMT) characteristics is also designed. Therefore, it is confirmed that the proposed waveguide diplexers can be used as dual-band and dual-polarization diplexers for satellite communication feed systems.

Development of Urban Flash Flood Warning System Using X-band Dual-Polarization Radar (X-밴드 이중편파 레이더를 이용한 도시 돌발홍수 경보시스템 개발)

  • Lee, Dong-Ryul;Jang, Bong-Joo;Han, Myung-Sun;Hwang, Suk-Hwan;Noh, Huiseong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.21-21
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    • 2017
  • 최근 서울, 부산, 울산 등에서 도시 돌발홍수가 빈번히 발생하고 있고 이에 따른 인명 손실 및 재산 피해가 빠르게 증가하고 있다. 그러나 집중 호우의 대부분은 저고도 대기에서 생성 및 발달되며, 소멸까지의 시간은 2-3 시간에 불과하여 기존의 우리나라 수문기상 관측시스템은 이러한 유형의 강우량 예측에 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이 문제를 해결하기 위해 기상, 재난 관련 정부 기관들이 저고도 수문기상 관측을 위한 도시형 X-밴드 레이더 네트워크 구축을 계획하고 있다. 본 연구의 목적은 그보다 선행하여 돌발성 수문기상 재해연구를 위해 한국건설기술연구원에서 도입한 X-band 이중 편파 레이더 시스템을 이용하여 보다 간단하고 정확한 재난 감시 및 예경보 시스템을 개발하는데 있다. 본 연구에서는 X-밴드 레이더 데이터로부터 추정된 정량적 강수량을 모니터링 하여 도시 지역의 돌발홍수를 자동으로 경고하는 방법을 제안한다. 또한 Google 어스 플랫폼을 사용하여 정확한 3D QPE-GIS 매칭 기법을 개발함으로써, 심각한 수문기상 현상이 발생하는 정확한 위치를 추적하고 직관적인 경보서비스를 가능케 한다. 본 연구에서 제안하는 경보시스템은 레이더 데이터 분석도구, 위험결정 도구 및 위험경고 표시 도구의 세 가지 기술로 구성된다. 제안된 돌발홍수 경보시스템은, 시뮬레이션을 통해 X-밴드 레이더 데이터로부터 정량적 강수량이 계산되며, GIS 상에서 레이더 반사도 및 강우강도가 3차원 이미지 형태로 표시된다. 그런 다음 Google 어스에서 3D 큐브 블록으로 대표되는 강수량이 동시에 누적표출 되도록 설계되었다. 또한 분석된 X-밴드 레이더 데이터로부터 지역별 누적 강수량을 업데이트 및 모니터링하고 기 설정된 돌발홍수 발생 한계치(trigger)에 도달하면 홍수경보 메시지를 표시한다. 향후, 제안된 경보시스템에 대한 기술적 도구를 개선하면서 대규모 수문기상 레이더 네트워크로 광범위한 강우를 모니터링하면 전국적인 돌발홍수 경보시스템으로 확대가 가능하다.

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X, K-Band Patch Array Antenna Having One Port Feeding for Radar Detector (단일 급전부를 갖는 레이다 디텍터용 X, K 밴드 배열 안테나)

  • Joo, Hyun-Mo;Park, Byung-Chul;Kay, Young-Chul;Lee, Jeong-Hae
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.23 no.5
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    • pp.559-569
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    • 2012
  • In this paper, the X($1{\times}2$, 10.525 GHz) and K($3{\times}6$, 24.15 GHz) bands patch array antenna having single feed line for radar detector applications is proposed. The left side of the proposed array antenna is X band array antenna and the right is K band array antenna. Two array antennas with two stubs located in the front of antennas are fed through one transmission line. If the array antennas which have the different resonance frequency are fed by one transmission line using general T-junction, it interferes each other and the array antenna lost its character. Therefore, to prevent these interferences, two stubs using open and short property of stub are designed. First of all, the performances of array antenna weren't changed when each array antennas were connected with the stub and in the end, it is found out that it was the same when the two array antennas were combined and feed through the one transmission line. The measured gain at X band is 6.47 dBi and measured gain at K band is 13.07 dBi. The experimental results agree well with the simulated ones.

Thermal Design and Analysis for Two-Axis Gimbal-Type X-Band Antenna of Compact Advanced Satellite (차세대 중형위성용 2축 짐벌식 X-밴드 안테나의 열설계 및 궤도 열해석)

  • Chae, Bong-Geon;You, Chang-Mok;Chang, Su-Young;Kang, Eun-Su;Oh, Hyun-Ung
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.46 no.4
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    • pp.306-314
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    • 2018
  • A two-axis gimbal-type X-band antenna for CAS(Compact Advanced Satellite) transmits large amount of image data to ground station regardless of satellite attitude and orbital motion. This antenna mounted on the external surface of the satellite is directly exposed to the extreme space with thermal environment during the orbital operation. Therefore, a proper thermal design is needed to maintain the antenna itself as well as other main components within allowable temperature range. In this study, the thermal design effectiveness of two-axis gimbal X-band antenna was verified through the thermal analysis. In addition, required power and duty cycle of heater were estimated through the thermal analysis under conditions of system level thermal vacuum test and on-orbit thermal environment. The thermal analysis results indicated that all the main components of X-band antenna satisfy the allowable temperature requirement.