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유전체 장벽 방전 플라즈마의 Monostatic 레이다 단면적 측정
Monostatic RCS Measurement for Dielectric Barrier Discharge Plasma 원문보기

韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.27 no.3, 2016년, pp.246 - 252  

이현재 (연세대학교 전기전자공학과) ,  정인균 (연세대학교 전기전자공학과) ,  하정제 (연세대학교 전기전자공학과) ,  신웅재 (연세대학교 전기전자공학과) ,  양진모 (국방과학연구소) ,  이용식 (연세대학교 전기전자공학과) ,  육종관 (연세대학교 전기전자공학과)

초록
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본 논문에서는 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge: DBD) 플라즈마에 의한 monostatic RCS 감소 특성을 측정하였다. Monostatic 레이다 단면적(radar cross section: RCS) 교정을 위하여 서로 다른 크기의 금속 평판을 사용하여 산란계수(scattering parameter)를 측정하였고, 그 결과 0.4 dB 이내의 오차를 보였다. DBD 플라즈마에 의한 monostatic RCS 감소 특성을 측정하기 위해 DBD 플라즈마 발생기 뒤에 금속 평판을 배치하였다. 금속 평판과 플라즈마 발생기 사이에 아크 방전(arc dischrage)이 일어나는 것을 방지하기 위해 금속 평판과 DBD 플라즈마 사이의 간격을 띄워 측정을 진행하였다. 그 결과 7.4 GHz에서 monostatic RCS가 최대 약 3 dB 감소하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, reduction of monostatic RCS by DBD plasma is measured. For the calibration of monostatic RCS, S-parameters of two metallic plate in different sizes are used and the result is within 0.4 dB error. Metallic plate is put behind DBD plasma generator for measuring reduction of monostatic R...

주제어

#Monostatic RCS   #Metallic Plate   #DBD Plasma  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그 중 DBD 플라즈마 발생기는 유전체 양단에 전극을 배치한 구조로 양단의 전극에 공기의 방전 전압 이상의 전압을 공급하여 주변의 공기를 방전시켜 플라즈마를 발생시키는 방식으로 구조가 간단하고, 넓은 면적의 플라즈마 형성에 용이하다. 따라서 본 논문에서는 DBD 플라즈마를 이용하여 플라즈마에 의한 monostatic RCS 감소 특성을 실험적으로 확인해 보았다.
  • 본 논문에서는 DBD 플라즈마를 이용하여 플라즈마의 monostatic RCS 감소 특성에 대해 확인해 보았다. 이를 위해 DBD 플라즈마 발생기 뒤에 금속 평판을 위치시켰고, DBD 플라즈마 발생기와 금속 평판 사이의 아크 방전을 막기 위해 DBD 플라즈마 발생기와 금속 평판의 간격을 4.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
DBD 플라즈마를 이용하여 플라즈마에 의한 monostatic RCS 감소 특성을 실험적으로 확인한 이유는? 발생기의 종류로는 대표적으로 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge: DBD) 플라즈마 발생기, 플라즈마 젯(plasma jet), 플라즈마 토치가 있다[7]. 그 중 DBD 플라즈마 발생기는 유전체 양단에 전극을 배치한 구조로 양단의 전극에 공기의 방전 전압 이상의 전압을 공급하여 주변의 공기를 방전시켜 플라즈마를 발생시키는 방식으로 구조가 간단하고, 넓은 면적의 플라즈마 형성에 용이하다. 따라서 본 논문에서는 DBD 플라즈마를 이용하여 플라즈마에 의한 monostatic RCS 감소 특성을 실험적으로 확인해 보았다.
기존의 연구에서 레이다 단면적을 감소시키는 방법으로 무엇을 이용하였는가? 최근 무기 기술 체계가 발달하면서 비행체의 생존성을 높이기 위해 스텔스 기술의 중요성이 확대되고 있다[1]. 기존의 연구는 레이다 단면적(radar cross section: RCS)을 감소시키는 방법에 대해 비행체의 형태를 바꾸는 방법이나 레이다 흡수 물질(radar absorbing material: RAM)을 이용하는 방법으로 진행되었다[2],[3]. 이 중 비행체의 형태를 바꾸는 방법은 비행체 표면을 평평하게 또는 울퉁불퉁하게 만들어 반사파가 한 방향으로 집중하지 않도록 하는 방식이며, RAM을 이용하는 방법은 비행체 위에 손실 특성이 큰 유전체 또는 자성체를 뒤덮어 반사파를 줄이는 방식이다.
RCS는 무엇을 나타내는가? RCS는 표적(target)에 의해 산란되는 전자기파가 등방산란되는 영역에서의 표적에 대한 유효 단면적을 나타낸다. 하지만 실제 측정하는 값은 산란 계수(scattering parameter)이기 때문에, 값에 대한 교정(calibration)이 필요하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (14)

  1. 하정제, 신웅재, 이현재, 홍용준, 이용식, 육종관, "Dielectric- barrier-discharge 기반 Plasma의 전자파 반사 감 소 가능성 연구", 한국전자파학회 하계종합학술대회, 2015년 8월. 

  2. J. H. Oh, K. S. Oh, C. G. Kim, and C. S. Hong, "Design of radar absorbing structures using glass/epoxy composite containing carbon black in X-band frequency ranges", Composites Part B: Engineering, vol. 35, no. 1, pp. 49-56, 2004. 

    상세보기 crossref

  3. W. S. Chin, "Development of the composite RAS(radar absorbing structure) for the X-band frequency range", Composite Structures, vol. 77, no. 4, pp. 457-465, 2007. 

    상세보기 crossref

  4. 정인균, 김유나, 홍용준, 육종관, "얇은 플라즈마층의 전자기 해석을 위한 Subcell 맥스웰-볼츠만 유한 차분 시간 영역 기법", 한국전자파학회논문지, 26(3), pp. 326- 332, 2015년 3월. 

    원문보기 상세보기

  5. B. Chaudhury, S. Chaturvedi, "Study and optimization of plasma-based radar cross section reduction using threedimensional computations", IEEE Trans. on Plasma Science, vol. 37, no. 11, pp. 2116-2127, 2009. 

    상세보기 crossref

  6. X. P. Lu, M. Laroussi, "Electron density and temperature measurement of an atmospheric pressure plasma by millimeter wave interferometer", Applied Physics Letters, vol. 92, no. 5, pp. 51501-51501. 2008. 

    상세보기 crossref

  7. 이수민, 오일영, 홍용준, 육종관, "유전체 장벽 방전 플라즈마의 전자파 산란 특성 분석", 한국전자파학회논문지, 24(3), pp. 324-330, 2013년 3월. 

    원문보기 상세보기

  8. Christer Larsson, Mats Gustafsson, and Gerhard Kristensson, "Wideband microwave measurements of the extinction cross section-Experimental techniques", Technical Report LUTEDX/(TEAT-7182)/1-22, 2009. 

  9. E. F. Knott, J. F. Shaeffer, and M. T. Tuley, Radar Cross Section: Its Prediction, Measurements and Reduction, Massachusetts: Artech House, 1985. 

  10. A. Schutze, J. Y. Jeong, S. E. Babayan, J. Park, G. S. Selwyn, and R. F. Hicks, "The atmospheric-pressure plasma jet: a review and comparison to other plasma sources", IEEE Trans. on Plasma Science, vol. 26, no. 6, pp. 1685-1694, 1998. 

  11. R. A. Ross, "Radar cross section of rectangular flat plates as a function of aspect angle", IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 14, no. 3, pp. 329-335, 1966. 

    상세보기 crossref

  12. H. Shirai, T. Ishikawa, and Y. Watanabe, "A study of radar cross­section measurements in an anechoic chamber", Electrical Engineering in Japan, vol. 123, no. 1, pp. 8-14, 1998. 

    상세보기 crossref

  13. A. A. Fridman, L. A. Kennedy, Plasma Physics and Engineering: CRC, 2004. 

  14. 김유나, 오일영, 정인균, 홍용준, 육종관, "유체 모델을 이용한 유전체 장벽 방전 플라즈마와 전자기파간의 시간 의존적 상호 작용 분석", 한국전자파학회논문지, 25(8), pp. 857-863, 2014년 8월. 

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