An insulated short dipole antenna is needed for the subsurface underground radar useful for the remote sensing of underground targets such as underground tunnel in the depth more than 30 meters.
Input impedance of such an antenna may be obtained by using the transmission line model having coaxial crosssectional layers of the insulating acetal tube, the muddy water, and the water-saturated granite on the aluminum tube. calculated input impedance based on the lossy transmission line is compared with the measured input impedance in the frequency band of 10MHz to 80MHz. The calculated input impedance does not coincide with the measured values but their trends are similar. A commercial numerical program based on the finite element method is used to compute the input impedance but its values are far off those of either the measured or the lossy transmission line model.
절연된 short dipole 안테나는 30m 이하의 깊이에 있는 땅굴과 같은 underground target을 찾아내는 subsurface underground radar로 사용된다.
손실 매질이 있는 곳에서의 절연된 쌍극 안테나의 입력 임피던스를 계산하기 위해 길이가 무한한 원통형 구조의 layered medium(완전도체,아세탈,물,물로 포화된 화강암순)에 대한 기본 모드를 10MHz에서 80MHz 구간까지 10MHz 간격으로 계산하여 전파정수 를 구한 뒤, 이를 전송선으로 보아 안테나의 입력 임피던스를 구하였다. 보홀 구조의 경우, 안테나의 직경이 파장에 비해 아주 작으므로 기본 모드에 대한 해석만으로도 안테나의 입력 임피던스의 경향을 계산해 낼 수 있음을 보였다. 이 방법은 실험치와 비교함으로써 그 정확성을 확인하였고 또한 FEM(Finite Element Method)를 적용한 상용 프로그램인 HFSS로 계산하여 제안된 방법과 비교하였다. 안테나를 손실 전송선으로 보아 해석한 입력 임피던스의 계산은 기존의 수치 해석적인 방법, FEM 이나 Moment method 등에 비해 적은 시간이 걸리는 장점이 있어서, 간단히 안테나를 직접 만들지 않고 그전에 안테나의 특성이 어떠할지 가늠할수 있다.
