• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제28권2E호
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• pp.51-59
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• 2009

Mutual radiation impedance becomes more important in the design and analysis of acoustic transducers for higher power, better beam pattern, and wider bandwidth at low frequency sonar systems. This review paper focused on literature survey about the researches of mutual radiation impedance in the acoustic transducer arrays over 60 years. The papers of mutual radiation impedance were summarized in terms of transducer array structures on various baffle geometries such as planar, cylindrical, spherical, conformal, spheroidal, and elliptic cylindrical arrays. Then the computation schemes of solving conventional quadruple integral in the definition of mutual radiation impedance were surveyed including spatial convolution method, which reduces the quadruple integral to a double integral for efficient computation.

• 한국음향학회지
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• 제14권6호
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• pp.21-26
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• 1995

본 연구에서는 사각형 음향 진동체가 무한 배플에 고정되어 있을때 진동체 상호간의 방사 임피던스의 양을 예측하기 위하여 적분식을 유도하고 이를 수치해석 하였다. 상호 방사 임피던스를 방사 저항 및 방사 리액턴스로 분리하여 계산하고 이를 ka및 kd의 함수로 출력 하였다. 방사 저항은 ka값의 증가에 따라 요동을 하면서 감소 하였다. 방사 리액턴스는 ka값의 증가에 따라 감소 하였다. 또한 상호 방사 임피던스는 ka의 값이 클수록 방사 임피던스의 양은 요동을 하면서 감소 하였다. 그러나 ka가6, 13및 19의 근처에서는 오히려 상호 임피던스의 영향이 거의 없음을 볼 수 있었고 진동체 상호간의 거리가 멀어질수록 임피던스의 영향이 현저히 감소함을 보았다. 또한ka의 값이 클수록 진동체 상호간의 배치에서 45도의 경우에 상호 간섭이 오히려 감소하였다.

• 한국음향학회지
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• 제22권1호
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• pp.54-60
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• 2003

구형 배플상의 피스톤 음원에 대하여 방사임피던스 특성을 2차원 축대칭 유한요소법과 하이브리드형 무한요소법을 사용하여 수치 해석하였다. 강체 배플에 있어서 피스톤 음원의 방사면 크기에 따른 자기방사임피던스 변화와 피스톤 음원간의 상호방사임피던스 변화를 계산한 결과는 알려진 해석해와 잘 일치하였다. 또한 비강체 배플의 적용에 따른 자기방사임피던스 및 상호방사임피던스의 변화를 규명함으로서 음향변환기의 설계 및 방사특성 해석에 응용되어질 것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제15권1호
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• pp.17-22
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• 1996

소나 시스템에 주로 사용이 되는 평면 배열형 음향 트랜스듀서는 수중에서 음을 방사하여 빔(beam)을 형성하게 된다. 이러한 빔은 트랜스듀서 진동체에서 발생하는 음향 출력이 공간상에 분포되어 일어난다. 따라서 방사 출력의 산출은 트랜스듀서의 성능 및 효율을 예측하는데 필요하다. 본 논문에서는 무한 배플에 고정된 9개의 음향 진동체를 모델로 선정하였다. 개별 진동체에서의 음향 방사량은 자기방사 및 상호방사의 조합으로 표현이 되며 전기적 등가회로 기법을 이용하여 진동체 상호간의 음향 간섭 영향을 고려하여 평면 배열형 음향 트랜스듀서 진동체의 방사 출력 예측 기법을 제안 하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.458-464
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• 2016

본 논문은 배열안테나의 상호결합(mutual coupling)에 의한 방사패턴 왜곡을 보상하는 최적화 방법을 제시하도록 한다. 배열안테나에서 안테나 사이의 간격이 좁아지게 되면 안테나 상호간의 커플링에 의해 방사패턴에 왜곡이 발생하게 된다. 상호결합은 각 안테나에 여기되는 신호의 크기와 위상을 변화시키며 이는 방사패턴의 왜곡으로 이어진다. 이런 방사패턴의 왜곡 문제를 해결하기 위하여 상호결합을 고려한 여기신호를 각 배열 요소에 공급하는 방법을 제안하였다. 공급신호의 크기와 위상을 결정하기 위하여 입자 군집 최적화 알고리즘(Particle Swarm Optimization)을 사용하였다. 왜곡 보상을 검증하기 위하여 전방향으로 동일한 방사패턴을 갖는 다이폴안테나를 사용하였으며, 배열안테나의 간격을 0.2파장으로 두어 상호결합이 많이 발생하도록 하였다. 최적화를 통한 안테나의 신호를 선정한 결과 이상적인 방사패턴과 동일한 결과가 나오는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제19권7호
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• pp.85-89
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• 2000

본 논문에서는 기 확립한 정방형 진동면의 수열을 사용한 자기 및 상호방사 임피던스 계산법을 확대 적용하여 임의정수의 종횡비를 갖는 장방형 트랜스듀서의 자기방사 임피던스 계산법을 제시하였다. 이 방법은 짧은 시간내에 비교적 정확한 계산 결과를 얻을 수 있는데, 분할한 음원요소의 수에 따른 계산정도 및 계산시간을 고찰한 후, 종횡비가 다른 몇몇 장방형 트랜스듀서의 자기방사 임피던스를 산출하여 기존의 문헌치와 비교하였다.

• 한국음향학회지
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2010

공간 콘볼루션을 이용하여 원통형 구조에서 진동체 사이의 상호 방사 임피던스를 계산하였다. 본 계산 방식은 평면 배열을 공간 콘볼루션에 의해 원통 구조로 변환하고 이에 대한 상호 방사 임피던스를 계산하는 것으로서 정확한 형태의 원통형 배플을 고려하지는 못하지만 계산 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다. 본 논문에서 제안하는 공간 콘볼루션 방식에 의한 계산 결과를 기존의 4중 적분 방식에 의한 계산 결과와 비교하여 계산 방식에 대한 오차를 분석하였고, 또한 배열 구조에서 발생하는 오차를 분석하기 위해 평면 배열에서의 결과와 비교하였다. 앞의 두 가지 형태의 비교를 통하여 본 계산 방식에 대한 오차를 확인하였고, 아울러 오차 범위 내에 있는 구간에서는 공간 콘볼루션에 의한 원통 구조라 할 지라도 제한적으로 사용할 수 있음을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.194-199
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• 1996

평면 배열형 소나 센서에서는 트랜스듀서 상호간의 간섭효과들이 음을 방사하는 각각의 트랜스듀서 및 평면 배열의 빔패턴에 영향을 주게된다. 따라서 음향 방사출력의 계산은 소나용 트랜스듀서의 성능및 효율을 평가하는데 필수적이다. 음향 방사출력을 예측하기 위하여 무한 강성 배플에 고정된 수개의 트랜스듀서를 이론해석의 대상으로 설정하였다. 각 트랜스듀서는 자기방사 임피던스 및 상호방사 임피던스로 구성되어 있으며 이것의 총 방사 임피던스 및 음향반사 출력의 추출은 등가 전기회로 모델을 이용하였다. 이론및 수치해석의 결과에 근거하여 음향방사 출력은 각 트랜스듀서 상호간의 간섭의 양에 의존함을 보였으며 상호간섭에 의한 음향출력 손실은 25.05%에서 최고 51.52%정도임을 확인하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제18권1E호
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• pp.20-26
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• 1999

Although the radiation impedance of a transducer with a regular square surface has been studied by many researchers, the formulas are still very complicated, which results in long computation time and low accuracy. In this paper, we propose a new algorithm for the calculation of acoustic radiation impedance in which the regular square vibrating surface of a transducer is divided into small elements and duplicate calculations are eliminated in the process of calculating mutual effects of the elements. Using this algorithm, shorter computation time and higher accuracy of results can be obtained. As a demonstration, the self and the mutual radiation impedance of transducers with a regular square surface are calculated and the accuracy of the results is evaluated.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제4권12호
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• pp.1069-1074
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• 2003

빔 형성 기법은 수중 무기 체계의 탐지성능에 직결되기 때문에 최적의 빔을 설계하는 것은 시스템의 설계에 큰 부분을 차지한다. 이러한 목적으로 이론적으로 최적인 빔형성기의 가중치를 구하는 설계 S/W를 이미 발표한 바 있다. 이번 연구에서는 지난 발표에서 포함하지 않았던 자기방사 또는 상호방사 임피던스를 고려한 설계 S/W를 발표하고자 한다 본 S/W는 센서배열 형상에 따른 상호 방사 임피던스의 영향을 수치화하고 이를 빔 설계 시에 입력 파라메터 중 하나로 설정하여 빔을 설계하도록 하였다.