Earticle

한국형발사체의 표면에 장착되는 UHF-대역 안테나의 표면에 발생하는 결빙을 모델링하고, 이러한 결빙이 안테나의 공진주파수,반사손실 및 방사패턴 등의 주요 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 안테나 표면결빙을 모델링하기 위해 -180℃의 얼음층에 대한비유전율을 추출하였고 추출된 비유전율을 이용하여 안테나 표면결빙 모델을 제안하였다. 중심주파수가 UHF-대역인 안테나 표면에 1mm의 결빙이 되었을 경우의 표면결빙 모델을 적용하여 시뮬레이션 한 결과, 표면결빙에 의해 안테나의 공진주파수가 21MHz하향 되었고, 방사패턴도 전 방향에 대해 전체적으로 10dB 이상의 성능저하가 발생되었다. 따라서 실제 안테나 표면에 결빙이 발생할 경우 안테나 성능에 심각한 영향을 미칠 것으로 판단된다.

This paper represents the effect analysis results of surface-Icing on the UHF-band antenna for Space Launch Vehicle. In orderto obtain structural model of the surface-icing, Relative Permittivity of ice at -180℃ was extracted. Using this surface-Icingmodel, UHF-band antenna simulation and comparative analysis about the antenna parameters such as resonance frequency,reflection loss and radiation pattern were performed for each case of with or without surface-icing. Simulation results showthat resonance frequency is shifted out of operation frequency due to the additional ice permittivity. This resonance frequencychanges cause severe affect to the antenna performance and its radiation pattern.

In this work, effect of substrate properties on the performance of microstrip patch antenna is presented. Proposed geometry has been optimized to achieve a useful impedance bandwidth from 2.30 to 2.46 GHz at VSWR ≤ 2. Comparison has been done on the basis of physical dimensions, gain response and radiation properties.

지하투과레이더(GPR)를 이용하여 아스팔트 포장이 있는 교량 바닥판의 상태를 평가할 때, 현재는 포장면에 접한 콘크리트의 상대유전율이 12이상일 때를 손상위험이 높은 곳으로 판단하고 있다. 그러나 콘크리트의 상대유전율은 공극율과 수분율에 따라 변화하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 고속도로 상에 공용 중인 아스팔트 포장 교량 바닥판을 대상으로 다양한 시기에 걸쳐 GPR 조사를 실시하였으며 이로부터 손상평가 기준으로 활용되는 교량 바닥판 콘크리트의 상대유전율 변화에 대해 고찰을 실시하였다. 조사 결과, 손상이 발생되지 않은 경우 포장층 하면에 접한 바닥판 상면 콘크리트의 상대유전율은 보통 콘크리트의 상대유전율 범위로 정규분포에 가깝게 나타났다. 그러나, 열화 손상이 발생된 콘크리트 바닥판의 상대유전율은 조사가 이루어지는 시기와 기상조건의 영향을 받으며, 그 값은 우수의 유입 여부와 콘크리트의 손상 상태에 따라 변화할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 콘크리트 교량 바닥판의 상태평가를 위해 GPR을 이용하는 경우, 그 조사는 우기 또는 비가 온 이후에 실시함으로써 손상범위를 폭넓게 확인하는 것이 가능하다고 판단된다.

Ground Penetrating Radar (GPR) was applied to an evaluation of the concrete condition of bridge decks with asphalt concrete. Deterioration was considered to have occurred when the relative permittivity of a concrete-faced asphalt concrete overlay showed more than 12. The relative permittivity of concrete varied considerably with the levels of porosity and water. In this study, GPR tests were carried out to determine the influence of weather and concrete condition on the relative permittivity for the research subject of an overlaid concrete bridge deck in public service. According to the test results, if bridge decks are in good condition, the relative permittivity of the top concrete of a bridge deck exhibited a normal distribution. After the deck concrete deteriorated, the relative permittivity varied with the amount of penetrated water according to the weather condition and deteriorated status of deck concrete.

실리콘 웨이퍼 상에 만들어지는 회로의 동작주파수가 마이크로웨이브 대역에서 밀리미터웨이브 대역까지 확대되고 있다. 실리콘 웨이퍼를 이용하여 회로를 구성하였을 때 동작 주파수와 높은 주파수의 고조파 성분을 고려하여야 한다. 따라서 실리콘 웨이퍼의 비유전율과 손실 탄젠트를 정확히 알고 있어야 회로 설계를 정확히 할 수 있다. 본 논문에서는 원통형 공동 공진기를 이용하여 실리콘 웨이퍼의 비유전율과 손실 탄젠트를 측정하였다. 실리콘 웨이퍼의 경우 쉽게 깨지는 특성이 있어, 기존의 비유전율과 손실 탄젠트 측정 방법으로는 측정이 불가능하다. 그러나 본 논문의 방법으로 측정하면 실리콘 웨이퍼를 깨트려서 원통형 공동 공진기에 삽입 후 측정이 가능하기 때문에 측정의 용이성이 있다. 원통형 공동 공진기 내부에 실리콘 웨이퍼 시편을 삽입한 경우와 비어있는 경우의 공진주파수 스캔 결과에서 가장 변화가 큰 모드를 선택하였다. 이 때의 시뮬레이터에서 실리콘 웨이퍼의 비유전율과 손실 탄젠트를 측정하였다. 측정 결과 비소(AS)가 도핑된 실리콘 웨이퍼의 경우는 비유전율이 16.5로 높은 편이며 손실 탄젠트 또한 0.5로 높았고, 비저항이 19인 실리콘 웨이퍼의 경우 비유전율이 12, 손실 탄젠트가 0.1로 측정되었다.

The operating frequency of designed circuits on silicon wafers is expanding from the microwave band to the millimeter wave band. When a circuit is constructed using a silicon wafer, the operating frequency and high-frequency harmonics must be considered. Therefore, it is possible to accurately design a circuit that it is necessary to know exactly the relative permittivity and loss tangent of silicon wafers. In this paper, the relative permittivity and loss tangent of a silicon waver were measured using a cylindrical cavity resonator. In the case of a silicon wafer, it is easily broken, so it is impossible to measure it using the conventional the relative permittivity and loss tangent measurement methods. However, when measured by the method of this paper, it is possible to measure after breaking a silicon wafer and inserting it into a cylindrical cavity resonator, so it is easy to measure. The relative permittivity and loss tangent of the silicon wafer on the simulator were measured by selecting the mode with the largest change in the resonance frequency. This is results in the case of inserting the silicon wafer into the cylindrical cavity resonator and in the case of empty. As a results of the measurement, in the case of the silicon wafer doped with AS, the relative permittivity was high at 16.5 and the loss tangent was high as 0.5. In the case of a silicon wafer with a resistivity of 19, the relative permittivity was 12 and the loss tangent was 0.1.

본 논문은 새로운 캐비티 공진기 구조를 이용한 반고체 상태 물질의 복소 비유전율 측정 방법을 제안하고 있다. 윗면에 개구면이 존재하고, Ground 판이 분리되어 있는 구조를 이용하여 반고체 상태 물질도 캐비티 내부에 위치할 수 있도록 했다. 공진주파수의 변화와 Critical-Points Method를 이용해 실험적으로 증류수와 0.9 % 식염수의 복소 비유전율을 측정하였으며, 측정값을 Cole-Cole Equation을 통해 이론값과 비교했다.

This paper proposes a measurement method of the complex relative permittivity of semi-solid materials using a new cavity structure. Semi-solid materials are positioned in the proposed cavity where an aperture exists on each corner of the upper part and a ground plane is separated. In order to show the validation of the proposed method, we measured the complex relative permittivity of distilled water and 0.9 % saline by sensing a shift of resonant frequency and using Critical-Points Method, and compared the results with those derived from the Cole-Cole equation.

In this paper, to anlayze electromagnetic distribution, measure the variation of relative permittivity of Glass-epoxy substrate for Computer-main-board and Tenon substrate for handphone or PCS in the frequency range $100[MHz]{\sim}1[GHz]$, in room temperature. To measure relative permittivity, suggested the Microstripline method. As the frequency increase, the variation of relative permittivity of Glass-epoxy is bigger than Tefoln's. And simulate the electromagnetic distribution on the PCBs in the infinite region applying the open boundary condition with these results by Finite Element Method.

잔탄검 바이이폴리머 수용액을 주입한 사질토의 결합력 증대효과는 건조도에 지배적인 영향을 받으므로, 바이오폴리머 처리토의 공학적 거동 예측을 위하여 건조도 평가가 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 전자기적 물성 기반 건조도 평가를 위하여 잔탄검 바이오폴리머 처리토의 건조도와 비유전율의 상관관계를 수립하고자 하였다. 대상 시료의 비유전율 평가를 위하여 5전극 TDR probe가 설치된 TDR 셀을 제작하였으며, TDR 셀 내에 노건조된 주문진 표준사를 조성 및 중량농도 0.75%의 잔탄검 바이오폴리머 수용액을 주입하여 포화시켰다. 잔탄검 바이오폴리머 수용액 주입 시료의 건조과정 중 중량 기반 건조도 및 TDR 신호가 수집되었으며, 유도전자기파의 왕복전파시간을 바탕으로 비유전율이 평가되었다. 실험 결과, 잔탄검 바이오폴리머 처리 사질토의 건조도는 비유전율의 2차함수 형태로써 결정계수가 0.996에 해당하는 우수한 상관관계를 보였으며, 이는 비유전율이 잔탄검 바이오폴리머 처리토의 결합력 증대효과 예측을 위한 주요한 물성으로서 이용될 수 있음을 나타낸다. 또한, 본 연구의 결과는 향후 바이오폴리머 처리토의 현장 모니터링을 위한 지구물리탐사 기법의 참고 자료로서 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

The interparticle bonding effect in Xanthan gum biopolymer-treated sandy soils is primarily influenced by the drying process of the Xanthan gum biopolymer solution injected into the voids. Therefore, monitoring the dryness of these treated soils is essential for assessing their engineering behavior. This study establishes a relationship between the dryness of Xanthan gum biopolymer-treated sandy soils and their relative permittivity, enabling dryness estimation based on electromagnetic properties. To measure relative permittivity, a TDR (time domain reflectometry) cell equipped with a 5-electrode TDR probe was developed. Oven-dried jumunjin s and was prepared within the TDR cell and saturated with a 0.75% weight concentration of Xanthan gum biopolymer solution. During the drying process, weight-based dryness and TDR waveforms were recorded, and relative permittivity was calculated from the round-trip travel time of guided electromagnetic waves. The experimental results indicate a strong correlation between the dryness of Xanthan gum biopolymer-treated sandy soils and a quadratic function of relative permittivity, with a determinant coefficient of 0.996. This finding demonstrates that relative permittivity is a key property for estimating the interparticle bonding effect in these biopolymer-treated soils. In addition, the results of this study have potential applications in geophysical surveying method for field monitoring of biopolymer-treated ground.