• 제목/요약/키워드: Permittivity

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토양의 유전율 특성을 고려한 정보통신설비용 수평접지전극의 임피던스 계산 (Numerical Calculation for Impedance of Horizontal Ground Electrode for Information and Communication Facilities with Considering Characteristics of Permittivity in Soil)

  • 안창환
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권10호
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    • pp.245-251
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    • 2013
  • 정보통신설비용 접지전극의 임피던스는 접지전극이 매설되어 있는 토양의 전기적 특성과 밀접한 관계가 있다. 특히 인가된 전계의 주파수에 따른 토양의 유전율과 도전율 특성이 접지전극의 임피던스에 직접적으로 영향을 준다. 접지전극의 임피던스를 계산할 수 있는 상용프로그램은 유전율과 도전율을 수정하여 시뮬레이션하는 것이 불가능하기 때문에 전자계 이론을 적용한 프로그램을 MATLAB으로 구현하였다. 토양의 유전율은 유전완화 모델인 디바이(Debye)식을 적용하였으며, 도전율은 실험에서 얻어진 수식을 다른 논문에서 인용하였다. 시뮬레이션 결과의 신뢰성을 확인하기 위해서 실험계를 구성하여 접지전극의 임피던스를 측정하고, 시뮬레이션 결과와 서로 비교하였다. 그 결과, 토양의 유전율과 도전율 특성을 고려한 본 논문 결과가 고려하지 않은 상용프로그램(NEC) 결과 보다 측정값과 더욱 잘 일치하는 것을 확인하였다.

영동산 일라이트의 성형 및 비유전율 측정 (A Fabrication of From and a Measurement of Relative Permittivity of Illite Found in Young-dong Area)

  • 이원희;최홍주;구경완;허정
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.747-754
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    • 2001
  • 영동산 일라이트의 비유전율 측정에 대해 기술한다. 비유전율을 측정하기 위해 윗면 조정이 가능한 원통형 공동 공진기가 이용되었다. 동심 유전체 봉이 삽입된 원통형 공동 공진기를 이용하는 방법과 non-decaying 모드의 정확한 전자계 표현은 비유전율을 측정하기 위해 소개되었다. 동심 유전체 봉이 삽입된 경우에 정확한 전자계 표현들을 해석하였다. 유전체가 삽입된 공진기를 이용한 비유전율의 계산은 특성방정식의 해석에 의해 계산된다. 특성방정식은 상용 수학 툴인 Mathematica의 ContourPlot 그래프 기능을 이용하여 풀이하였다. Non-decaying 모드 해석법은 근사적인 해석법이 아니라, 정확한 해석법이다. 결과적으로 바인더가 들어있는 유전체 시료에 대해서는 7.820의 비유전율이 측정되었고, 바인더가 없는 유전체 시료에 대해서는 7.894의 비유전율이 측정되었다.

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함수비와 중금속 오염도에 따른 유전상수의 변화 (Variations of Complex Permittivity due to Water Content and Heavy Metal Contamination)

  • 오명학;김용성;유동주;박준범
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.231-241
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    • 2005
  • 지반오염조사에 대한 유전상수 측정기법의 적용성을 평가하기 위하여 함수비와 중금속 오염도에 따른 흙의 유전특성 변화를 분석하였다. 유전상수의 실수부와 허수부 모두 체적함수비에 따른 증가경향을 나타내었으며, 특히 MHz 범위에서 유전상수 실수부는 쌍극자모멘트에 비례하기 때문에 흙의 유전상수는 체적함수비에 따른 선형적인 증가경향을 나타내었다. 중금속 용액은 50 kHz 이하의 저주파영역에서 전극분극효과에 의해 농도 증가에 따라 유전상수 실수부가 증가하였으나, 고주파 영역에서는 이온의 수화작용에 의한 물분자의 배향분극 발현의 감소로 인하여 감소하는 경향을 나타내었다. 유전상수 허수부는 중금속 농도 증가에 따라 전도손실의 증가에 의하여 모든 주파수 영역에서 증가하는 경향을 나타내었다. 흙과 중금속 혼합시료의 경우 함수비가 큰 시료에서는 중금속 용액 자체의 유전특성이 그대로 발현되었으나, 함수비가 작은 시료에서는 공간전하분극의 영향이 우세하여 유전상수 실수부가 $10-20\%$정도 증가하는 경향을 나타내었다. 유전상수 허수부의 경우에는 중금속 농도 증가에 따른 뚜렷한 증가경향을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과에 의하면 중금속의 오염감지에 대해서는 유전상수 실수부보다는 허수부의 적용성이 높은 것으로 나타났으며, 현장에서의 정확한 오염도 평가를 위해서는 함수비에 대한 평가가 선행되어야 할 것으로 판단된다.

Ba 육방정 페라이트의 소결 특성 및 마이크로파 특성 (Sintering and Microwave Properties of Ba Hexagonal Ferrite)

  • 김재식;류기원;배선기;이영희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1293_1294
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    • 2009
  • The sintering and high frequency electro-magnetic properties of Ba-hexagonal ferrite were investigated. All samples of the Ba-hexagonal ferrite were prepared by the conventional mixed oxide method and sintered at $1150^{\circ}C$~$1400^{\circ}C$. From the X-ray diffraction patterns of sintered Ba-hexagonal ferrite, the $Ba_3Co_2Fe_{24}O_{41}$ phase was represented as main phase in the almost sintering conditions. The bulk densities with sintering temperature and decreased at $1400^{\circ}C$. The permittivity ($\varepsilon$') and loss tangent of permittivity ($\varepsilon$"/$\varepsilon$') of $Ba_3Co_2Fe_{24}O_{41}$ ceramics increased and decreased with sintering temperature, respectively. The permeability of $Ba_3Co_2Fe_{24}O_{41}$ ceramics decreased with sinteirng temperature. The loss tangent of permeability was not changed compared each other with sintering temperature. The bulk density of $Ba_3Co_2Fe_{24}O_{41}$ ceramics sintered at $1300^{\circ}C$ was 4.79 g/$cm^3$. The permittivity, loss tangent of permittivity and permeability, loss tangent of permeability were 19.896, 0.1718 and 14.218, 0.2046 at 210 MHz, respectively.

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모멘트 방법을 사용한 PCB 기판의 유전율 환산 (Conversion of Permittivity of PCB Substrate Using Moment Method)

  • 정지현;조유선;김세윤
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.222-227
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    • 2005
  • 광대역에서 PCB 기판의 유전율은 개방 단말 동축선 프로브로 측정된 반사계수를 모멘트 방법에 적용하여 얻을 수 있다. 본 논문에서는 유전율과 반사계수의 관계를 적분식으로 나타내었고, 적분식에 사용되는 서로 다른 두께를 갖는 PCB 기판의 반사계수를 분산 FDTD로 수치 계산하였다. 적분식을 모멘트 방법을 사용하여 해석한 결과 PCB기판의 유전율은 최대 $2.015\%$의 오차 범위 안에서 환산됨을 알 수 있었다.

Concentration dependent dielectric properties of Barium Titanate/Polyvenylidene Fluoride (PVDF) and (Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3/Poly(VDF-TrFE) composite

  • Roy, Ansu K.;Ahmad, Z.;Prasad, A.;Prasad, K.
    • Advances in materials Research
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    • 제1권4호
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    • pp.285-297
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    • 2012
  • The present study addresses the problem of quantitative prediction of effective complex relative permittivity of Barium Titanate/Polyvenylidene Fluoride (PVDF) and $(Bi_{0.5}Na_{0.5})_{0.94}Ba_{0.06}TiO_3$/Poly(VDF-TrFE) biphasic ceramic-polymer composites. Theoretical results for effective relative permittivity derived from several dielectric mixture equations were fitted to the experimental data taken from the works of Prasad et al. (2010), Wang et al. (2004), Takenaka et al. (1991) and Yamada et al. (1982). The study revealed that out of the different test equations, only a few equations like modified Rother-Lichtenecker equation, Dias-Dasgupta equation or Rao equation for the real part and Bruggeman equation for the imaginary part of complex permittivity well fitted the corresponding experimental results. In the present study, some of the equations were used in their original forms, while some others were modified by choosing suitable shape-dependent parameters in order to get reasonably good agreement with experimental results. Besides, the experimental results have been proposed in the form of a mathematical model using first order exponential growth, which provided excellent fits.

PE 계열 절연재 전기적 특성 평가 (Electrical Characteristics Assessment for PE Series Insulations)

  • 정종욱;정진수;한운기
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.430-435
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    • 2007
  • This paper describes the results of electrical characteristics assessment for organic insulations of polyethylene(PE) series insulations and acrylonitrile butadiene styrene copolymer(ABS). In the experiment, 4 kinds of specimens by composition density were tested in relative permittivity, specific resistance and tracking duration. A WinDETA system and a tracking test set manufactured for this assessment were used to measure the dielectric parameters and tracking duration, respectively. In measuring the tracking duration, the time from testing voltage application to testing circuit breaking due to the tracking current was measured. As a result, dielectric dispersion was observed in measuring the relative permittivity of ABS. It was confirmed that the relative permittivity decreased with the density of the PE series insulations and it depends rather on the temperature than frequency. In most specimens, specific resistance exponentially decreased with frequency and the result for each specimen was almost similar. By the way, in the tracking test, all the PE series insulations showed more excellent performance than ABS and especially in the case of HDPE, its tracking withstand performance was the best.

ZnO 박막의 증착 두께에 따른 Photon Energy 특성에 관한 연구 (A Study on the Photon Energy Characteristics of ZnO Thin Film According to Coating Thickness)

  • 이정일;서장수;정성교;김병인
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 기술교육전문연구회
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    • pp.75-81
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    • 2003
  • This study evaporates ZnO layer thickness differently with RF sputtering method on Si Wafer(n-100). This study is performed to examine the characteristics of photon energy and dielectric loss according to the thickness of ZnO and increase the reliability and reproduction of ZnO thin film. It is confirmed that the variation of electric Permittivity by frequency is resulted from the formation of particles within thin film, the particle size and the polarization on grain boundary. Peak of electric Permittivity value of thin film has slower and less value in early low wavelength by the coulomb force involved in carrier combination according to the increase of frequency. Reversal of electric Permittivity values is induced by dipole polarization shown in the dielectric of thin film. Complex electric constant $({\varepsilon}_1{\varepsilon}_2)$ has larger peak values as it’s thickness is thinner and then it is larger according to the increase of frequency. Electric Permittivity by photon energy has large value in imaginary number and is reduced exponentially by the increase of carrier density according to that of photon energy.

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개방단말 동축선 프로브로 측정된 마른 모래의 복소 유전율 (Complex Permittivity of Dry Sand Measured by an Open-Ended Coaxial Probe)

  • 신현;김세윤;김영식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권5호
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    • pp.17-24
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    • 2000
  • 자체 설계 및 제작된 개방단말 동축선 프로브를 이용하여 마른 모래의 복소 유전율을 측정하였다. 프로브의 간단한 교정 방안으로 순수한 물에 대해 측정된 반사계수와 수치계산한 반사계수간의 위상차를 모래에 대해 측정된 반사계수의 위상에 뺐다. 그 다음 마른 모래에 대해 측정된 반사계수를 개선된 가상의 동축선 모델에 대입하여 복소 유전율을 환산하였다. 동일한 마른 모래에 대해 측정된 정확한 측정자료와 비교함으로써 본 측정방법의 정확성을 입증하였다.

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Analysis on Electric Field Based on Three Dimensional Atmospheric Electric Field Apparatus

  • Xing, Hong-yan;He, Gui-xian;Ji, Xin-yuan
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권4호
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    • pp.1697-1704
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    • 2018
  • As a key component of lighting location system (LLS) for lightning warning, the atmospheric electric field measuring is required to have high accuracy. The Conventional methods of the existent electric field measurement meter can only detect the vertical component of the atmospheric electric field, which cannot acquire the realistic electric field in the thunderstorm. This paper proposed a three dimensional (3D) electric field system for atmospheric electric field measurement, which is capable of three orthogonal directions in X, Y, Z, measuring. By analyzing the relationship between the electric field and the relative permittivity of ground surface, the permittivity is calculated, and an efficiency 3D measurement model is derived. On this basis, a three-dimensional electric field sensor and a permittivity sensor are adopted to detect the spatial electric field. Moreover, the elevation and azimuth of the detected target are calculated, which reveal the location information of the target. Experimental results show that the proposed 3D electric field meter has satisfactory sensitivity to the three components of electric field. Additionally, several observation results in the fair and thunderstorm weather have been presented.