일반기술

안테나 근거리장의 전자기장 세기 예측 알고리즘

(1) 개요본 기술은 개구면이 큰 안테나 근거리장의 계산 시간을 개선하기 위하여 유한차분시간영역 계산법과 이득기반 계산법의 병합 방법을 이용한 내용이다. (2) 목적 및 필요성연구원에서 수행하고 있는 전자파영향 및 표준화 연구”의 일환으로 수행되고 있는 “기지국 전자파에 의한 인체 노출량 평가 방법 연구”는 기지국의 전자파 노출량 측정 방법 연구, 계산 방법 연구, 기지국 노출량 평가 기준 검토, 정책 제안, 대국민 홍보 등의 업무가 포함되어 있다. 본 기술은 기지국 안테나의 전자파에 의한 노출량 평가 방법 중 계산 방법을 검토하는 과정에서 근거리장의 계산 방법과 관련한 연구 부산물로 발생된 결과이다. 본 기술은 기지국 안테나 측정 관련 국내 업체에서 유용하게 이용 가능할 것으로 판단된다. 현재 상용으로 이용되고 있는 전자기장 해석 소프트웨어를 이용하여 사용 파장에 비해 부피가 큰 안테나(예: 이동통신 기지국용 섹터 안테나)의 방사성 근거리장(radiating near field)에서 전자기장 세기를 계산하기 위해서는 매우 많은 변수의 계산을 요구하므로 고도의 컴퓨터 재원(예 중앙 처리 장치의 속도, 주 메모리)이 필요하거나 매우 오랜 계산 시간을 요구하는 등의 제약성이 존재한다. 본 기술은 이러한 제약성의 문제를 개선한 계산 알고리즘으로서 안테나의 측정 시스템 교정 기술과 전자장 해석 기술 분야에서 매우 유용하게 활용할 수 있다.(1) 활용방안ㅇ 안테나의 근거리장 측정 시스템 교정용 계산 프로그램 ㅇ 안테나의 근거리장 전자기장 해석 소프트웨어 ㅇ 기지국 안테나의 근거리장 노출량 계산 (2) 기대 성과 ㅇ 국내 안테나 근거리장의 측정 시스템 교정 기술의 진보 ㅇ 국내 안테나 근거리장의 전자기장 해석 기술 발전에 이바지 ㅇ 국내 안테나 근거리장의 전자기장 세기 계산 방법 연구의 활성화 (3) 기술이전범위1) 안테나의 반응성 근거리장 계산 방법 - FDTD 알고리즘을 이용하여 안테나의 반응성 근거리장에서 전자기장의 세기를 계산 하는 방법 - 원거리장의 방사패턴, 이득, 반사 계수 등의 안테나 특성을 알아보기 위한 변환 기능 2) 안테나의 방사성 근거리장 계산 방법 - Gain-based model 계산법을 이용한 안테나의 원거리장-방사성 근거리장 변환 방법 - 방사성 근거리장의 전자기장 세기 분포 및 전력밀도 값 계산을 위한 gain based model 계산법의 적용 방법 - 안테나의 방사성 근거리장에서 전자기장 세기 또는 전력 밀도의 계산을 위한 프로그램 구현 방법