대한전자공학회논문지TC (Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC)

대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
권호 표지

혼 배열 안테나를 이용한 밀리미터파 수동 이미징 센서 연구

Study Of Millimeter-Wave Passive Imaging Sensor Using the Horn Array Antenna

  • 임현준 (동국대학교 밀리미터파 신기술 연구센터) ;
  • 채연식 (동국대학교 밀리미터파 신기술 연구센터) ;
  • 김미라 (동국대학교 밀리미터파 신기술 연구센터) ;
  • 이진구 (동국대학교 밀리미터파 신기술 연구센터)
  • Lim, Hyun-Jun (Millimeter-wave INnovation Technology research center(MINT), Dongguk University) ;
  • Chae, Yeon-Sik (Millimeter-wave INnovation Technology research center(MINT), Dongguk University) ;
  • Kim, Mi-Ra (Millimeter-wave INnovation Technology research center(MINT), Dongguk University) ;
  • Rhee, Jin-Koo (Millimeter-wave INnovation Technology research center(MINT), Dongguk University)
  • 발행 : 2010.02.25
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 연구에서는 다수의 혼 안테나 배열을 가지는 밀리미터파 수동 이미징 센서를 설계 하였다. 6개의 혼 안테나를 일체형 구조 형태로한 배열 안테나를 제안하였고, 이를 공간상에 효율적으로 배치함으로써, WR-10 구조의 LNA와의 결합이 용이하도록 하였다. 안테나는 94GHz의 중심주파수에서 17.5dBi의 최대 이득을 가지고, W 주파수 대역에서 -25dB 이하의 반사계수 값을 가지도록 설계 하였고, 고해상도의 안테나 배열을 위해 안테나 개구면을 $6mm{\times}9mm$의 작은 크기로 설계하였다. LNA는 양호한 성능의 수신감도를 얻기 위해 55dB 이상의 총 이득과, 5dB 이내의 잡음지수를 가지도록 설계 하였다. 밀리미터 신호를 직류 신호로 변환하기 위해 상용 제로 바이어스 쇼키 다이오드를 사용한 검파기를 제작하였고, 검파기의 성능을 측정한 결과 500mV/mW 이상의 양호한 수신감도를 얻었다.

We have designed a millimeter-wave passive imaging sensor with multi-horn antenna array. Six horn array antenna is suggested that it is integrated into one housing, and this antenna is effectively configurated m space to assemble with LNA of WR-10 structure. Antenna is designed to have the peak gain of 17.5dBi at the center frequency of 94GHz, and the return loss of less than -25dB in W-band, and the small aperture size of $6mm{\times}9mm$ for antenna configuration with high resolution. LNA is designed to have total gain of more than 55dB and noise figure of less than 5dB for good sensitivity. We made a detector for DC output translation of millimeter-wave signal with zero bias Schottky diode. It is shown that good sensitivity of more than 500mV/mW.

키워드

참고문헌

  1. L. Yujiri, M. Shoucri, P. Moffa, "Passive millimeter wave imaging," IEEE Microwave Magazine, Volume 4, Issue 3, pp.39-50, Sep. 2003. https://doi.org/10.1109/MMW.2003.1237476
  2. W. Xue-tian, L. Xu-dong, S. Song, "A design of PMMW camera for security scanning, Environmental Electromagnetics," The 4th Asia-Pacific Conference on 1-4, pp.798-801, Aug. 2006.
  3. 정민규, 채연식, 미즈노코지, 이진구, "밀리미터파 수동 이미징 시스템 연구," 전자공학회논문지 제 43권 TC편 제 5호, pp.182-187, 2006. 5.
  4. 정민규, 채연식, 김순구, 윤진섭, 미즈노코지, 이진구, "밀리미터파 수동 이미징 시스템 연구 II," 전자공학회논문지, TC편 제3호, pp.105-110, 2007. 3.
  5. 정민규, 채연식, 김순구, 윤진섭, 미즈노코지, 이진구, "밀리미터파 수동 이미징 시스템 연구 III," 전자공학회논문지, TC편 제3호, pp.111-116, 2007. 3
  6. 정경권, 채연식, 이진구, "밀리미터파 수동 이미징 센서 연구," 전자공학회논문지, SC편 제 2호, pp.57-63, 2008. 3.
  7. M. K. Joung, Y. Suzuki, K. Kanari, N. Arai, H. Sato, Y. Wagasuma, Y. Yamanaka, S. Kim, K. Mizuno, "A Design of Antenna for Passive Millimeter -wave Imaging Arrays," APMC2002, WE4B-3, pp. 253-256, 2002.
  8. E. K. Sia and S. Fu, "Finline/Antipodal Finline Transition for High Q LO Implemented Mixer," TSMMW Technical Digest, pp.149-152, March 2000.
  9. M. R. Fetterman, J. Grata, G. Jubic, W. L. Kiser, Jr., A. Visnansky, "Simulation, acquisition, acquisition and analysis of passive millimeterwave images in remote sensing applications," OPTICS EXPRESS 20503 Vol. 16, No. 25, 8 Dec. 2008.
  10. J. J. Lynch, J. N. Schulman, and H. P. Moyer, "Low noise direct detection sensors for millimeter wave imaging," IEEE Compound Semiconduct. Integr. Circuit Symp., pp.215-218, Nov. 2006.