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[국내논문] 광선 추적법을 이용한 우주 환경에서의 안테나 전파 특성 예측
Prediction of Antenna Propagation Characteristic in Space Environment Using Ray Tracing Method 원문보기

韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.27 no.11, 2016년, pp.1023 - 1026  

김창성 (아주대학교 전자공학과) ,  박용배 (아주대학교 전자공학과)

초록
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우주 환경에서의 굴절률 변화를 고려하여 안테나의 전파 특성을 계산한다. 대류권, 성층권, 전리권의 유효 굴절률을 계산하고, 대기권을 통과하면서 굴절되고 감쇠되는 전파 특성을 계산하기 위해 광선 추적법, 기하광학법, 호이겐스의 원리를 이용한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

We calculate the propagation characteristic of antennas considering refractive indices of space environments. The effective indices of troposphere, stratosphere, and inonshpere are computed and the ray tracing method, geometrical optics, and Huygens' principle are used to estimate refracted and atte...

주제어

#Space Electromagnetic Environment   #Ray Tracing Method   #Geometrical Optics   #Huygens' Principle  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 우주 전파 환경을 고려한 안테나 전파 특성 예측을 위해 대기층에서의 전자파의 반사, 굴절, 투과 특성을 광선추적법, 기하광학법, 호이겐스의 원리를 이용하여 계산하였다. 광선추적법만을 고려하여 수신점에서의 광선의 위치를 계산한 결과와 비교하였을 때, 광선추적법, 기하광학법, 호이겐스의 원리를 이용하여 안테나 복사 특성을 계산한 결과의 각도 오차는 전리권의 손실에 따라 변화됨을 확인할 수 있었다.
  • 본 논문에서는 지상에서 위성체까지의 우주 전파 환경을 고려하여 고도에 따라서 변화하는 안테나의 전자기적 특성을 예측한다. 위성과 지표면 간의 안테나의 전파 특성을 예측하기 위해서는 대류권, 성층권, 전리층 등의 우주 전파 환경을 고려하여 각 경계면에서 전파의 반사 및 투과를 계산하고, 이에 따른 전파의 감쇠 및 굴절을 계산해야 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지상 및 위성체 간의 전파 경로 예측을 위해서는 어떤 것을 고려해야하는가? 지상 및 위성체 간의 전파 경로 예측을 위해서는 대류권, 성층권, 전리권 등의 우주 전파 환경이 고려되어야 한다. 이를 위해 우주 전파 환경을 관측하기 위한 한국우주전파 관측망, 이오노존데, CSR(Coherent Scattering Radar) 등이 운영되고 있고, 효율적인 관측을 위해 IPS(Inter Pla- netary Scintillation), 태양전파 노이즈 관측기 등이 연구되고 있다[1].
대류권과 성층권의 지표면에서 약 50km까지의 굴절률은 무엇에 의해 결정되는가? 대류권과 성층권에서의 전파 특성은 기상 요인에 의한 굴절률 변화의 영향이 크다. 지표면에서 약 50 km까지의 굴절률은 온도, 압력, 수증기압에 따라서 결정된다[2].
광선 추적법의 해석 알고리즘은 어떻게 구성되는가? 경계면에서의 굴절, 감쇠를 계산하기 위해서는 광선추적법이 이용되어야 한다. 광선 추적법의 해석 알고리즘은 광선 추적법과 기하 광학법, 호이겐스의 원리로 구성된다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (6)

  1. 이동진, "무선통신.우주전파 기술 동향", 한국전자파학회논문지, 21(2), pp. 43-48, 2010년 3월. 

  2. 이태승, 최상혁, 전주환, 강성철, 박동민, "대기 효과를 고려한 전파 전달의 수학적 모델링 및 응용", 한국전자파학회논문지, 27(2), 2016년 2월. 

    원문보기 상세보기

  3. Charles Herach Papas, Theory of Electromagnetic Wave Propagation, Dover Publications, pp. 175-178, 1988. 

  4. E. Spencer, S. Patra, T. Andriyas, C. Swenson, J. Ward, and A. Barjatya, "Electron density and electron neutral collision frequency in the ionosphere using plasma impedance probe measurements", Journal of Geophysical Research, vol. 113, no. A09305, Sep. 2008. 

  5. Constantine A. Balanis, Advanced Engineering Electromagnetics, 2nd, John Wiley & Sons, Inc., pp. 287-296, 742-761, 2012. 

  6. Constantine A. Balanis, Antenna Theory Analysis And Design, 2nd, John Wiley & Sons, Inc., pp. 682-695, 1997. 

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