Response Characteristics of the Scattered Signal of a Microwave Reflectometry

시간 지연이나 위상 지연과 같은 레이다 기법을 기반으로 하는 마이크로파 reflectometry를 비균질 매질의 밀도 특성을 조사하기 위한 비파괴 검사 장치로 응용하기 위한 시스템 특성을 연구하였다. 특히 마이크로파 reflectometry를 플라즈마 연구 분야에 응용하기 시작한 것은 비교적 최근의 일로서 그 활용도가 점차 증가하고 있는데, 마이크로파 reflectometry로 비균질 매질을 조사하기 위해서는 대상에 따른 시스템의 하드웨어 구성이 최적화되어야 하며, 시스템에서의 신호 응답 특성이 이해되어야만 전체적인 시스템 해법을 제공하는 것이 된다. 마이크로파 reflectometry를 이용하여 진단하는 대상인 플라즈마의 특성에 따른 시스템의 구성을 설명하고, 파동수 및 밀도 섭동에 관한 시스템의 특성을 실험적으로 조사하기 위한 장치를 설명하였다. 마이크로파 reflectometry의 신호는 대부분의 전자기파 에너지가 반사되는 지역에서 기인하는 cutoff 신호와 교란 신호와의 상호 작용으로 발생하는 산란 신호로 구성된다. 이 논문에서는 마이크로파 reflectometry의 산란 신호 특성을 실험적 방법으로 조사한 결과를 제시하며, 1차원 파동방정식을 이용한 수치 해석적 결과와 비교 분석하였고, cutoff 신호 특성과도 비교하였다. The characteristics of microwave reflectometry, which is based on the technologies of FM radar and is applied as a non-invasive method to examine the properties including density distribution of inhomogeneous media, is investigated. The microwave reflectometry system requires not only an optimized system hardware but as well as the understanding of system response from the media under test in order to provide the system solution describing the object under test quantitatively. The introduction of microwave reflectometry especially in the area of applied plasma physics has been relatively new and the number of usage is found to be increasing gradually. The experimental method to characterize the microwave system as a device to examine the properties of plasma is explained. The microwave reflectometry signals consist of the cutoff signals which originate from the region where most of the reflected power comes from and the scattered signals which result as an interaction of the microwave and the density perturbations. This paper describes the experimental results of the scattered signal from the microwave reflectometry, such as the wavenumber dependence and the sensitivity on density perturbation, and the comparison of the characteristics with those from the numerical simulations and those from the cutoff signals.