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- 저자 : 조제훈(Jeahoon Cho) (검색결과 9 건)
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Chain Matrix를 이용한 Twisted Cable의 EMP(Electromagnetic Pulse) 결합 해석
조제훈(Jeahoon Cho),이진호(Jinho Lee),김형동(Hyeongdong Kim) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.7
본 논문은 다중 도체 전송선 해석법과 chain matrix 알고리즘을 이용하여 twisted cable과 같은 비균일 전송선의 EMP 결합을 해석하였다. 전송선의 EMP 결합 해석을 위해 BLT(Baum-Liu-Tesche) 해석법이 널리 사용되고 있으나, twisted cable과 같은 비균일 전송선에 기존의 BLT 해석법을 바로 적용하기는 어렵다. Twisted cable과 같은 비균일 전송선을 해석하기 위해 수많은 작은 길이의 균일 전송선으로 나누어 모델링하였으며, 전체 비균일 전송선의 결합 특성은 각각의 균일 전송선의 EMP 결합 분석을 통해 최종적인 전송선의 결합 특성을 구함으로써 가능해진다. 이러한 비균일 전송선 EMP 결합 해석 기법을 검증하기 위해 균일 전송선에 대하여 기존의 BLT 해석 결과와 비교하였으며, 제시된 비균일 전송선 EMP 결합 해석 기법을 지표면 위에 놓여 있는 twisted cable에 적용하여 대기 중의 핵폭발에 의한 HEMP(High altitude Electromagnetic Pulse)와 같은 매우 강한 펄스가 입사되었을 때, 전송선에 연결된 부하에 유기되는 전류(또는 전압) 응답을 분석하였다. In this paper, we analyzed the EMP coupling for the nonuniform transmission lines, such as twisted cables, using the chain matrix algorithm and the multi-conductor analysis. The BLT method is widely used for the EMP coupling analysis of the transmission line, however, it is difficult to apply to the nonuniform transmission lines. In order to analyze the EMP coupling of nonuniform transmission lines, the whole nonuniform transmission line is divided into incremental uniform line sections of the finite numbers, and the coupling in each small sections is now summed up to get the EMP coupling effect of the entire nonuniform transmission line. To verify the proposed EMP coupling analysis method, the result of the EMP coupling simulation is compared with the solution of BLT equations for a uniform transmission line case. The proposed method is applied to the twisted cable over ground in case of being illuminated by the HEMP in order to analyze the EMP coupling.
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낙뢰에 노출된 높은 도전성 구조체의 간접적 영향 분석을 위한 전자파 해석기법 연구
조제훈(Jeahoon Cho),이진호(Jinho Lee),태현성(Hyun-Sung Tae),정경영(Kyung-Young Jung) 한국전자파학회 2016 한국전자파학회논문지 Vol.27 No.11
본 논문은 유한 차분 시간 영역(FDTD: Finite-Difference Time-Domain)법을 이용하여 낙뢰에 노출된 항공기와 같이 높은 도전성 물질로 구성된 구조체의 간접적 영향 분석을 위한 전자파 해석기법 연구를 수행하였다. 간접적 영향 분석을 위해 사용되는 낙뢰 파형은 매우 낮은 주파수 특성을 가지며, 알루미늄과 탄소섬유복합물질과 같이 높은 도전성 물질들로 구성된 구조체는 매우 짧은 표피 깊이를 가지고 있기 때문에 일반적인 3차원 FDTD법을 이용하여 해석을 수행할 경우, 매우 많은 메모리와 해석시간이 요구된다. 본 연구팀에서는 낙뢰 특성과 높은 도전율을 갖는 구조에 적합한 전자파해석기법을 개발하였다. 개발된 해석 기법은 2차원 FDTD와 INBC(Impedance Network Boundary Condition) 알고리즘을 적용하였으며, 개발된 해석기법을 이용하여 낙뢰에 노출된 구조체의 간접적 영향을 분석하였다. We perform a electromagnetic analysis method for indirect effects of a high-conductive structure such as an aircraft exposed by lightning, by using the finite-difference time-domain(FDTD) method. The lightning waveform used to analyze indirect effects has low frequency spectrum and high-conductive materials such as aluminum and carbon fiber composite materials have very short skin depths, and thus, it requires large memory and long computation time using conventional three dimensional FDTD analysis method. We develop an efficient electromagnetic analysis method suitable for lightning and high-conductive structures. The developed analysis method is based on two dimensional FDTD and impedance network boundary condition(INBC) algorithms and we investigate the indirect effects on the structures exposed to lightning.
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FDTD 방법을 이용한 간단한 건물 구조의 광대역 차폐 효과에 관한 연구
조제훈(Jeahoon Cho),하상규(Sang-Gyu Ha),박성민(Sungmin Park),추광욱(Kwanguk Chu),주세훈(Saehoon Ju),김형동(Hyeongdong Kim),정경영(Kyung-Young Jung) 한국전자파학회 2013 한국전자파학회논문지 Vol.24 No.7
본 논문은 유한 차분 시간 영역(FDTD: Finite-Difference Time-Domain)법을 이용하여 간단한 건물 구조의 광대역 복사성 펄스 결합에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 건물을 콘크리트와 유리로 구성하였으며, 각 물질의 전기적 특성을 수치적으로 모델링하였다. 본 논문에서는 본 연구팀에서 개발한 분산 FDTD 알고리즘을 이용하여 건물의 전자파 특성 해석을 수행하고, 건물 구조에 따른 차폐 효과를 50 MHz~1 GHz 대역에서 분석하였다. We perform a wideband radiated pulse coupling analysis of simple building structures using the finite-deference time-domain(FDTD) method. Toward this purpose, the building structures composed of concrete and window materials are assumed and we numerically model the electrical properties of each material. In this work, we apply a dispersive FDTD algorithm for the electromagnetic analysis of building structures and investigate their shielding effectiveness in the frequency range of 50 MHz to 1 GHz.
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Braided Shield를 가진 동축 케이블의 HEMP 결합 신호 해석
이진호(Jinho Lee),조제훈(Jeahoon Cho),김응조(Eungjo Kim) 한국전자파학회 2011 한국전자파학회논문지 Vol.22 No.8
HEMP(High-Altitude Electromagnetic Pulse, 고 고도 전자기 펄스) 신호는 매우 큰 전계 값과 매우 빠른 상승시간 등으로 인해 그 영향 범위 안에 노출되어 있는 시스템은 심각한 손상을 입을 수도 있다. HEMP로부터 시스템을 적절하게 방호하기 위해서는 방호 설계 사양 도출 이전에 시스템의 개구면이나 케이블에 대한 전자기 결합 신호 해석이 먼저 수행되어야 한다. 본 논문에서는 RF 또는 비디오 신호 등을 전송하기 위해 사용되는 동축케이블에 대한 HEMP 결합 신호를 해석하였고, 차폐선에 대한 HEMP 감소 효과를 확인하기 위해 단일 도선과 동축 케이블 내부 도선에 대한 결합 신호를 비교하였다. 동축 케이블은 차폐선의 외부 영역과 내부 영역으로 각각 분리되어 해석되었으며, 차폐선 표면 위의 전류 계산을 위해 동축 케이블 외부 영역에는 일반화 된 산란방정식을 적용하였고, 동축 케이블 내부 영역에는 Chain Matrix 알고리즘을 적용하였다. 본 논문의 해석 결과를 검증하기 위해 기존 논문의 결과 데이터와 비교하였고, 두 결과가 비슷한 경향을 나타내었다. The system which is exposed in the impact range of High-altitude Electromagnetic Pulse(HEMP) may get serious damage because HEMP has a very large electric field value, a very fast rise-time, and so on. Electromagnetic analysis should be performed for signals coupled to the opening or cables of the system prior to derive the system design specifications in order to protect the system against HEMP adequately. In this paper, we analyzed the HEMP coupled signals for the coaxial cable which is generally used to transmit and receive video or RF signals and compared the coupled signal of the one wire with that of the inner conductor of a coaxial cable to confirm the decreased effect of HEMP by the shield. The coaxial cable is analyzed by the external and internal region of the shield separately. For the external region of the coaxial cable, general scattered equation was applied to calculate currents on the surface of the shield and for internal region of the coaxial cable, chain matrix algorithm is used. To verify this paper the analyzed results were compared the results of the existing paper and the two results have good agreements.
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하상규(Sang-Gyu Ha),조제훈(Jeahoon Cho),김형동(Hyeongdong Kim),최재훈(Jaehoon Choi),정경영(Kyung-Young Jung) 한국전자파학회 2012 한국전자파학회논문지 Vol.23 No.1
본 논문에서는 인체의 전자파 해석을 위해 유한 차분 시간 영역법(FDTD: Finite-Difference Time-Domain)에 적합한 분산 모델링을 제안한다. 주파수에 따라 전기적 특성이 변하는 인체의 분산 특성을 정확하고 효율적으로 모델링을 하기 위해 상대 유전율을 2차 복소수 분수 함수식(QCRF: Quadratic Complex Rational Function)으로 표현하였다. WLSM(Weight Least Square Method) 기반의 복소수 커브 피팅법을 적용하여 인체 조직에 대한 QCRF 계수들을 추출하였으며, QCRF 분산 모델을 FDTD에 적용하는 방법을 논의하였다. 본 논문에서 제안한 QCRF 기반의 인체 분산 모델이 Gabriel의 측정 데이터와 일치하며, FDTD 적용시 Cole-Cole 분산 모델보다 계산 효율이 뛰어남을 확인하였다. 단일 주파수와 광대역 주파수 신호를 입력원으로 한 모의 실험을 통하여 QCRF 기반의 FDTD 분산 알고리즘의 검증 및 분석을 마무리하였다. We propose a dispersive finite-difference time domain(FDTD) algorithm suitable for the electromagnetic analysis of the human body. In this work, the dispersion relation of the human body is modeled by a quadratic complex rational function(QCRF), which leads to an accurate and efficient FDTD algorithm. Coefficients(involved in QCRF) for various human tissues are extracted by applying a weighted least square method(WLSM), referred to as the complex-curve fitting technique. We also presents the FDTD formulation for the QCRF-based dispersive model in detail. The QCRFbased dispersive model is significantly accurate and its FDTD implementation is more efficient than the counterpart of the Cole-Cole model. Numerical examples are used to show the validity of the proposed FDTD algorithm.
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