한국위성정보통신학회논문지 (Journal of Satellite, Information and Communications)

한국위성정보통신학회 (Korea Society of Satellite Technology)
권호 표지

저궤도 큐브위성 탑재용의 메타물질형 저자세 안테나의 설계

Design of a Metamaterial-Based Low-Profile Antenna Mounted on LEO/Cube Satellites

  • 한다정 (인천대학교 정보통신공학과 전파공학 및 전파환경 연구실) ;
  • 이창형 (인천대학교 정보통신공학과 전파공학 및 전파환경 연구실) ;
  • 박희준 (인천대학교 정보통신공학과 전파공학 및 전파환경 연구실) ;
  • 이지혜 (인천대학교 정보통신공학과 전파공학 및 전파환경 연구실) ;
  • 강승택 (인천대학교 정보통신공학과)
  • 투고 : 2017.02.03
  • 심사 : 2017.03.29
  • 발행 : 2017.03.31
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초록

본 논문에서는 425 MHz에서 동작하는 저궤도 큐브위성 탑재용 메타물질형 안테나를 연구하였다. 원거리 무선통신 네트워킹의 중요성과 위성의 역할이 대두되고, 큐브위성과 같은 자신만의 위성을 저가로 개발 보유를 희망하는 대학교나 개인들이 늘어감에 따라, 구조의 소형화 기술이 필요하다. 위성의 외부 공간을 많이 차지하는 것이 안테나 크기이므로, 경량화 목적으로 탑재용 소형 안테나의 설계하였다. 제안된 메타물질형 저자세 안테나의 경우 일반 패치안테나와 달리 0차 공진을 만들어 냄으로서, 전방향성 방사패턴을 만들어낸다. 또한, 제안된 안테나의 위성내부의 시스템 결합에 따른 전기적 특성변화를 확인하기 위해, 급전부를 대표하는 UHF 도파관 대역통과 여파기와 연결하여 성능을 검증하였다. 모노폴과 메타물질형 저자세 안테나의 성능이 서로 비교된다.

In this paper, we suggest a design method of a metamaterial-based low-profile antenna working at 425 MHz for LEO/Cube satellites. Satellites play an important role in linking th remote nodes in a wireless communication network and covering wide areas of the globe. Especially, an increasing number of universities or individuals aspire having their own satellites and build low-budget structures such as cube satellites in LEO and the ways to reduce the sizes of their satellites. Since the antenna occupies a major portion of the satellite surface, the antenna should be miniaturized for lighter weight. The proposed metamaterial low-profile antenna, unlike the conventional patch antenna, produces such a zeroth-order resonance to create an omnidirectional radiation pattern. Also, it is connected to a UHF waveguide bandpass filter as the feeding system to examine the possible change in the situation that the antenna is combined with the system. The performances of the monopole and proposed metamaterial antennas are compared to one another.

키워드

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