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Analysis of Electromagnetic Effect Inside Large Buildings by External Electromagnetic Waves Using Performance-Enhanced PWB Method

성능이 보완된 PWB 방법을 사용한 외부 전자기파에 의한 대형 건물 내부의 전자기파 영향 해석

  • Lee, Han-Hee (Department of Electronics, Telecommunication and Computer Engineering, Korea Aerospace University) ;
  • Lee, Jae-Wook (Department of Electronics, Telecommunication and Computer Engineering, Korea Aerospace University)
  • 이한희 (한국항공대학교 항공전자정보공학부) ;
  • 이재욱 (한국항공대학교 항공전자정보공학부)
  • Received : 2018.11.19
  • Accepted : 2018.12.18
  • Published : 2019.01.31

Abstract

This paper presents a method to perform a more efficient electromagnetic wave analysis inside a large building by external electromagnetic waves. Topological analysis and the PWB method are introduced for electromagnetic wave analysis. In addition, a Performance-Enhanced PWB method, which complements the performance of the PWB method is proposed. A large virtual structure was selected and an analysis environment was set up to perform the electromagnetic wave analysis inside a large building from external electromagnetic waves. A commercially available software, Wireless Insite, was used to verify the accuracy of the the Performance- Enhanced PWB method. As a result of comparing the two results in terms of accuracy, time, and memory, We conclude that the Performance-Enhanced PWB method proposed in this paper is a more efficient method in a large bulding.

Keywords

PWB Method;Electromagnetic Compatibility;Topological Analysis;Large-Scaled Building;Building Material

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그림 1. 기존 PWB 방법의 전자기파 간섭 매커니즘과 경계면 모델링 Fig. 1. Electromagnetic interference mechanism and inter-face modeling of the conventional PWB method.

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그림 2. 성능이 보완된 PWB 방법의 전자기파 간섭 매커니즘과 경계면 모델링 Fig. 2. Electromagnetic interference mechanism and interface modeling of the performance-enhanced PWB method.

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그림 3. 목표 대형 구조물의 형상 Fig. 3. Geometry of targetted large structure.

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그림 4. 목표 대형 구조물의 상세도면 Fig. 4. The detailed description of targetted large structure.

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그림 5. 목표 대형 구조물(a)과 전파전달특성(b) Fig. 5. Targetted large structure and wave propagation cha-racteristic.

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그림 6. 목표물 내의 관심 영역과 송신지점 Fig. 6. The region of interest and received point inside tar-getted structure.

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그림 7. Wireless Insite에서 콘크리트의 투과계수의 크기 Fig. 7. Magnitude of transmission coefficient of concrete in Wireless Insite.

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그림 8. 목표 대형 구조물의 위상학적 그래프 Fig. 8. The topological graph of the targetted large structures.

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그림 9. 지면 반사를 고려한 경로 모델 Fig. 9 Two-ray ground-reflection model.

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그림 10. 차폐함 형상과 송수신지점 Fig. 10. Geometry of shield room and transmitting and re-ceiving point.

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그림 11. 차폐함에서 수신되는 전력 Fig. 11. Received power in shield room.

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그림 12. 송신안테나로부터 21 m 떨어진 지점에서 수신 전력 비교 Fig. 12. Comparison of the received powers at 21 m away from the transmitting antenna.

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그림 13. 방과 복도의 Q-인자 Fig. 13. Quality factor of room and hallway.

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그림 14. 수신전력 비교 Fig. 14. Comparison of received power.

표 1. 송수신측 정보 Table 1. Transmitter and receiver information

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표 2. 방과 복도에서의 손실 정의 Table 2. Loss definition in room and hallway

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표 3. 차폐함 구조의 송수신측 정보 Table 3. Transmitter and receiver information in shield room.

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표 4. 해석 시간과 메모리 비교 Table 4. Comparison of analysis time and memory

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References

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