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SUMMARY

목차

제1장 서론 15

제2장 방송용 송신탑 환경을 고려 안테나 패턴 모의실험과 측정을 통한 검증 21

1절 안테나 패턴 모의실험을 위한 유한 차분법 23

2절 유한 차분법을 이용해 구현된 툴의 결과 46

3절 측정을 위한 모의실험 66

4절 측정을 통한 모의실험 결과 검증과 비교 83

5절 결론 107

제3장 한국형 경로 손실 모델 개발 109

1절 ITU-R P.1546 111

2절 ITU-R P.526 123

3절 측정 결과 165

4절 측정 결과와 ITU-R P.1546 모델 비교 분석 242

5절 결론 250

표목차

〈표 2.1. 반복 횟수와 철탑 수직 단 높이에 따른 실행 시간과 메모리 변화〉 48

〈표 2.2. 철탑 수직 1단과 수직 편파 안테나 파라미터〉 49

〈표 2.3. 철탑 수직 1단과 수평 편파 안테나 파라미터〉 56

〈표 2.4. 철탑 3단과 링 안테나 파라미터〉 59

〈표 2.5. 철탑 수직 단과 안테나 파라미터〉 60

〈표 2.6. 모의실험 결과와 측정 결과의 오차 (안테나 개수 : 1개)〉 93

〈표 2.7. 모의실험 결과와 측정 결과의 오차 (안테나 개수 : 2개)〉 102

〈표 2.8. 모의실험 결과와 측정 결과의 오차 (이격거리)〉 106

〈표 3.1. 200MHz 대역에서의 환경에 따른 표준 편차〉 111

〈표 3.2. 수신 신호 예측에 사용되는 송수신기 간의 근접 거리〉 112

〈표3.3. 전계강도 계산〉 173

〈표3.4. 전파측정 세부일정 수립〉 174

〈표3.5. 기준점 측정 데이터〉 177

〈표3.6. 방송망 측정 데이터〉 180

〈표3.7. 방송망 고속도로 측정 결과 데이터〉 181

〈표 3.8. 아날로그 측정 오차 통계〉 242

〈표 3.9. 디지털 채널 측정 오차 통계〉 243

〈표 3.10. 아날로그 채널 측정 오차 제거 통계〉 243

〈표 3.11. 디지탈 채널 측정 오차 제거 통계〉 243

〈표 3.12. 동일한 R값 적용시 아날로그 채널 오차 통계〉 244

〈표 3.13. 동일한 R값 적용시 디지털 채널 오차 통계〉 244

〈표 3.14. 상, 하위 5% 데이터 제외한 아날로그 채널 오차 통계〉 244

〈표 3.15. 상, 하위 5% 데이터 제외한 디지탈 채널 오차 통계〉 244

〈표 3.16. 행정 구역으로 R값 분류한 아날로그 채널 오차 통계〉 245

〈표 3.17. 행정 구역으로 R값 분류한 디지탈 채널 오차 통계〉 245

〈표 3.18. 알고리즘 보정 후 전체 아날로그 채널 오차 통계〉 250

〈표 3.19. 알고리즘 보정 후 전체 디지탈 채널 오차 통계〉 250

〈표 3.20. 알고리즘 보정 후 상, 하위 5% 제거한 아날로그 채널 오차 통계〉 250

〈표 3.21. 알고리즘 보정 후 상, 하위 5% 제거한 디지탈 채널 오차 통계〉 250

〈표 3.22. 알고리즘 보정 후 아날로그 채널 오차 통계〉 251

〈표 3.23. 알고리즘 보정 후 디지털 채널 오차 통계〉 251

그림목차

〈그림 2.1. 차분 형태의 공간 표현〉 23

〈그림 2.2. 유한 차분법 셀(cell)〉 26

〈그림 2.3. 가우시안 펄스(Gaussian pulse)〉 27

〈그림 2.4. 사인파 (Sine-wave)〉 27

〈그림 2.5. 자유 공간에서 전파 진행 모습〉 28

〈그림 2.6. 유전체에서 전파 진행 모습〉 29

〈그림 2.7. 도체에서 전파 진행 모습〉 30

〈그림 2.8. PML의 구현〉 32

〈그림 2.9. PML이 존재하지 않을 때〉 33

〈그림 2.10. PML이 존재할 때〉 33

〈그림 2.11. surface equivalent theorem〉 34

〈그림 2.12. far distance 좌표〉 35

〈그림 2.13. Near to far field 변환 적용 예〉 37

〈그림 2.14. 다이폴 안테나〉 38

〈그림 2.15. 다이폴 안테나 수직 패턴(E-plane)〉 38

〈그림 2.16. Thin linear 안테나 모델링〉 39

〈그림 2.17. h=¼λ일(이미지참조) 경우〉 39

〈그림 2.18. h=½λ일(이미지참조) 경우〉 40

〈그림 2.19. h=3/4λ일(이미지참조) 경우〉 40

〈그림 2.20. h=1λ일 경우〉 41

〈그림 2.21. Two element arrays 모델링〉 41

〈그림 2.22. d=λ/2(이미지참조), ξ=0〉 42

〈그림 2.23. d=λ/4, ξ=-π/2〉(이미지참조) 42

〈그림 2.24. Thin wire 모델링〉 43

〈그림 2.25. 반지름에 따른 전류의 변화〉 44

〈그림 2.26. 유한 차분법 순서도〉 45

〈그림 2.27. 유한 차분법 툴의 기본 형태〉 46

〈그림 2.28. 반복 횟수에 따른 수평 패턴과 수직 패턴의 변화〉 46

〈그림 2.29. 1면에서만 소스가 발생할 경우의 모델링, 1bay〉 49

〈그림 2.30. 1면에서만 소스 발생, 1bay〉 50

〈그림 2.31. 2면에서 소스가 발생할 경우의 모델링, 1bay〉 50

〈그림 2.32. 2면에서 소스 발생, 1bay〉 51

〈그림 2.33. 3면에서 소스가 발생할 경우의 모델링, 1bay〉 51

〈그림 2.34. 3면에서 소스 발생, 1bay〉 52

〈그림 2.35. 4면에서 소스가 발생할 경우의 모델링, 1bay〉 52

〈그림 2.36. 4면에서 소스 발생, 1bay〉 53

〈그림 2.37. 1면에서만 소스가 발생할 경우의 모델링, 3bay〉 54

〈그림 2.38. 1면에서만 소스 발생, 3bay〉 54

〈그림 2.39. 2면에서 소스 발생, 3bay〉 55

〈그림 2.40. 1면에서만 소스가 발생할 경우의 모델링, 수평 편파, 3bay〉 56

〈그림 2.41. 1면에서만 소스 발생, 수평 편파, 3bay〉 57

〈그림 2.42. 2면에서 소스가 발생할 경우의 모델링, 3bay〉 57

〈그림 2.43. 2면에서 소스 발생, 수평 편파, 3bay〉 58

〈그림 2.44. 링 안테나 모델링, 3bay〉 59

〈그림 2.45. 링 안테나, 3bay〉 59

〈그림 2.46. 기존 툴과 유한 차분법 툴의 결과 비교〉 61

〈그림 2.47. 기존 툴의 전파 진행 모습〉 63

〈그림 2.48. 유한 차분법 툴의 전파 진행 모습〉 63

〈그림 2.49. 기존 툴의 수직 단에 따른 패턴 변화〉 64

〈그림 2.50. 유한 차분법 툴의 수직 단에 따른 패턴 변화〉 65

〈그림 2.51. 철탑과 반사판 모델링〉 66

〈그림 2.52. 고려되는 반사판의 개수〉 67

〈그림 2.53. 반사판 면의 수에 따른 안테나 패턴 변화(각각의 반사판 조건으로 정규화)〉 69

〈그림 2.54. 안테나를 1개 설치한 경우 반사판의 각도변화(top view)〉 70

〈그림 2.55. 안테나를 1개 설치한 경우 반사판의 각도변화에 따른 모의실험 결과〉 71

〈그림 2.56. 기존의 모의실험 결과와 제안된 모의실험 결과의 비교(안테나의 개수 : 1, 반사판의 수평각도 변화)〉 73

〈그림 2.57. 안테나를 2개 설치한 경우 반사판의 각도변화(top view)〉 76

〈그림 2.58. 안테나를 2개 설치한 경우 반사판의 각도변화에 따른 모의실험 결과〉 76

〈그림 2.59. 기존의 모의실험 결과와 제안된 모의실험 결과의 비교(안테나의 개수 : 2, 반사판의 수평각도 변화)〉 79

〈그림 2.60. 반사판과 안테나 사이의 거리변화〉 81

〈그림 2.61. 반사판과 안테나 사이의 거리변화에 따른 모의실험결과〉 82

〈그림 2.62. 관심주파수가 1GHz인 제작된 철탑과 반사판〉 83

〈그림 2.63. 제작한 철탑 모형과 무반향 실험실〉 84

〈그림 2.64. 반사판의 각도를 변화시킨 철탑 모형(안테나 개수 : 1개)〉 86

〈그림 2.65. 반사판의 각도를 변화시킨 경우의 측정결과(안테나 개수 : 1개)〉 87

〈그림 2.66. 모의실험 결과와 측정 결과의 수평 패턴 비교(안테나 개수 : 1개)〉 89

〈그림 2.67. 반사판의 각도를 변화시킨 철탑 모형(안테나 개수 : 2개)〉 95

〈그림 2.68. 반사판의 각도를 변화시킨 경우의 측정결과(안테나의 개수 : 2개)〉 95

〈그림 2.69. 모의실험 결과와 측정 결과의 수평 패턴 비교(안테나 개수 : 2개)〉 98

〈그림 2.70. 반사판과 안테나 사이의 거리변화〉 103

〈그림 2.71. 반사판과 안테나 사이의 거리변화에 따른 측정결과〉 104

〈그림 2.72. 반사판과 안테나 사이의 거리변화에 따른 결과비교〉 105

〈그림 3.1. h₁〈0 인 경우의 유효 clearance 각〉 117

〈그림 3.2. 일반적인 경우〉 120

〈그림 3.3. LOS 경로가 존재하는 경우〉 121

〈그림 3.4. W의 정의〉 125

〈그림 3.5. K의 값〉 130

〈그림 3.6. 구형 지구의 회절 : 거리의 효과, 바다〉 134

〈그림 3.7. 구형 지구의 회절 : 안테나의 높이 효과, 육지〉 135

〈그림 3.8. 구형 지구의 회절 : 거리의 효과, 바다〉 136

〈그림 3.9. 구형 지구의 회절 : 안테나의 높이 효과, 바다〉 137

〈그림 3.10. Path clearance〉 139

〈그림 3.11. 기하학적 요소〉 140

〈그림 3.12. Knife-edge diffraction loss〉 142

〈그림 3.13. 수직 프로파일〉 144

〈그림 3.14. 두 개의 격리된 edge를 위한 방법〉 145

〈그림 3.15. 주 장애물과 부속 장애물〉 145

〈그림 3.16. 연결된 원통형 모델〉 148

〈그림 3.17. 다중 장애물의 기하학적 표현〉 149

〈그림 3.18. 단일 모서리의 기하학적 표현〉 151

〈그림 3.19. 단일 스크린의(사각의 틈) 기하학적 표현〉 154

〈그림 3.20. 쐐기모양의 장애물 기하학적 표현〉 155

〈그림 3.21. 회절에 의한 전파〉 160

〈그림3.22. 방송망 측정 지역 블록설정도〉 166

〈그림3.23. 밀집대도심〉 166

〈그림3.24. 대도심〉 167

〈그림3.25. 교외지역〉 167

〈그림3.26. 고속도로, 내부순환도로, 고속화도로〉 168

〈그림3.27. 강화지역 및 서북방향 측정〉 168

〈그림3.28. 측정 기준점 설정 : 전파연구소 본관 앞 언덕〉 169

〈그림3.29. 방송망 측정 시스템 구성도〉 170

〈그림3.30. 측정시스템 소자별 손실 및 이득〉 171

〈그림3.31. 수신 안테나 패턴 및 성능측정〉 172

〈그림3.32. 1블록 : 파주 김포〉 181

〈그림3.33. 2블록 : 파주 고양〉 183

〈그림3.34. 3블록 : 파주 고양 양주〉 184

〈그림3.35. 4블록 : 양주 의정부〉 185

〈그림3.36. 5블록 : 양주 의정부 포천 남양주〉 186

〈그림3.37. 6블록 : 포천 남양주〉 187

〈그림 3.38. 7블록 : 김포 파주 인천서구 고양〉 188

〈그림3.39. 8블록 : 파주 고양 김포〉 189

〈그림3.40. 9블록 : 고양 은평 양주〉 190

〈그림3.41. 12블록 : 노원 구리 남양주 의정부〉 192

〈그림3.42. 13블록 : 남양주〉 193

〈그림3.43. 14블록 : 인천 서구 김포 계양〉 194

〈그림3.44. 15블록 : 인천 서구 계양〉 195

〈그림3.45. 16블록 : 김포 인천 강서 계양〉 195

〈그림3.46. 17블록 : 인천 계양 강서 부천 양천〉 196

〈그림3.47. 18블록 : 고양 은평 마포〉 198

〈그림3.48. 19블록 : 은평 서대문 종로〉 199

〈그림3.49. 20블록 : 강서 양천 영등포 마포 서대문 고양 은평〉 200

〈그림3.50. 21블록 : 서대문 종로 용산 마포 영등포〉 201

〈그림3.51. 22블록 : 강북 성북 종로〉 203

〈그림3.52. 23블록 : 강북 성북 동대문 중랑 노원〉 204

〈그림3.53. 24블록 : 서대문 종로 용산 성동 동대문 성북〉 205

〈그림3.54. 25블록 : 성동 성북 동대문 중랑 광진〉 206

〈그림3.55. 26블록 : 남양주 구리 중랑 하남〉 207

〈그림3.56. 27블록 : 구리 중랑 광진 강동 하남 송파〉 208

〈그림3.57. 28블록 : 남양주 하남〉 209

〈그림3.58. 29블록 : 인천 서구 동구 남구〉 211

〈그림3.59. 30블록 : 계양 부평 서구 남구 남동 연수구〉 212

〈그림3.60. 31블록 : 계양 부평 남동 부천 시흥 강서 양천 구로 광명〉 214

〈그림3.61. 32블록 : 양천 구로 영등포 동작 광명〉 216

〈그림3.62. 33블록 : 영등포 마포 용산 동작 관악〉 217

〈그림3.63. 34블록 : 구로 광명 금천 관악 동작 영등포〉 218

〈그림3.64. 35블록 : 금천 관악 동작〉 219

〈그림3.65. 36블록 : 용산 성동 강남 동작 서초〉 220

〈그림3.66. 37블록 : 광진 송파 강남 서초〉 221

〈그림3.67. 38블록 : 동작 서초 관악 과천〉 222

〈그림3.68. 39블록 : 강남 서초 과천〉 223

〈그림3.69. 40블록 : 강남 송파 광진 강동 하남〉 225

〈그림3.70. 41블록 : 강남 서초 송파 성남 하남 광주〉 226

〈그림3.71. 42블록 : 하남 남양주 광주〉 227

〈그림3.72. 43블록 : 남구 연수구 남동〉 228

〈그림3.73. 47블록 : 성남 광주〉 229

〈그림3.74. 48블록 : 광주〉 230

〈그림3.75. 49블록 : 시흥 안산〉 231

〈그림3.76. 51블록 : 안산 군포 의왕 수원〉 232

〈그림3.77. 52블록 : 의왕 수원 용인〉 233

〈그림3.78. 53블록 : 성남 용인 광주〉 234

〈그림3.79. 54블록 : 용인 광주〉 235

〈그림3.80. 55블록 : 강화〉 236

〈그림3.81. 고속화도로 : 자유로 올림픽대로 강변북로 내부순환 등〉 237

〈그림3.82. 고속도로 : 경부 경인 중부 공항 외곽순환 등〉 238

〈그림 3.83. 지형 클레어런스 각 (θtca(이미지참조)) 변화에 따른 보정값 변화〉 246

〈그림 3.84. 수신 안테나 높이에 따른 R 모델링...〉 247

〈그림 3.85. 대표 건물 높이에 따른 보정값 변화〉 248

〈그림 3.86. 대표 건물과 수신단 사이의 거리에 따른 보정값 변화〉 248

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