• 제목/요약/키워드: 복합재료 안테나

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원통형 복합재료 안테나의 설계 및 충격 실험에 관한 연구 (Design and Impact Testing of Cylindrical Composite Antenna Structures)

  • 이상민;조상현;이창우;황운봉
    • Composites Research
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    • 제22권3호
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    • pp.55-59
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    • 2009
  • 마이크로스트림 안테나는 가볍고 부피가 작을 뿐만 아니라 집적화가 가능하고, 표면 부착력이 탁월하여 많은 통신 시스템 안테나로 응용되고 있다. 안테나의 구조는 12.5GHz의 중심주파수를 갖는 사각 패치 마이크로 스트립 안테나로 설계하였고 곡률 방향으로 패치를 확장시켜 총 4개의 패치를 배열시켰다. 양쪽의 복합재료 사이에 허니컴을 삽입한 샌드위치 구조물이 되도록 설계한 다음 충격 실험을 실시하였다. 충격실험 후 안테나 성능변화를 측정한 결과 영향을 받지 않는다는 것을 확인하였다.

형상기억고분자 복합재료 안테나의 제조 및 전개 거동 분석 (Preparation and Analysis of the Deployment Behavior of Shape Memory Polymer Composite Antennas)

  • 안용산;김진수;구남서;박미선;김연태;박종규;유웅열
    • Composites Research
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    • 제31권6호
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    • pp.347-354
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    • 2018
  • 형상기억고분자 복합재료는 가볍고, 변형률이 크며, 좋은 가공성과 비용적인 측면에서의 장점으로 우주환경에서 사용되는 전개형 안테나 재료로의 활용이 검토되고 있다. 본 연구에서는 탄소나노튜브를 보강재로 하여 물성이 향상된 형상기억고분자 복합재료를 제조하고, 이를 사용하여 전개형 안테나를 제작하였다. 탄소나노튜브를 형상기억고분자 기지재 안에 분산시키기 위해 다양한 방법이 사용되었고 물성적인 측면에서 우수한 분산 방법을 탐색하였다. 이렇게 제조된 형상기억고분자 복합재료의 형상기억거동을 평가하였고 형상기억고분자 복합재료 안테나의 전개 거동을 분석하였다.

복합재료 하니콤 샌드위치 판넬을 이용한 SAR 시스템용 마이크로스트립 안테나 개발 (Microstrip Antenna for SAR Applications with Microwave Composite Laminates and Honeycomb Cores)

  • 유치상;이라미;황운봉;박현철;박위상
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.195-198
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    • 2000
  • Microstrip antenna for SAR applications is designed with microwave composite laminates and Nomex honeycomb cores, which becomes an aircraft's structural panel. This study demonstrated fabrication, design procedures and structural and electrical performances of complex antenna system presented. For validating structural rigidity, 3-point bending test is performed, and simulation results for the complex antenna array are compared with measurements for its electrical performance. The results show that this antenna system can be applied in dual polarized synthetic aperture radar and has a good flexural stiffness with comparison of previous sandwich constructions.

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복합 구조 이중대역 안테나의 충격 및 굽힘 특성 (Impact and Bending Characteristics of Dual Band Composite Antennas)

  • 신동식;김진율;박위상;황운봉
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.35-40
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    • 2011
  • 본 논문에서는 복합재 샌드위치 구조를 가지는 이중대역(1.575, 2.645 GHz) 안테나의 충격 및 굽힘 특성에 관하여 연구하였다. 평면형 안테나에 복합재료인 Carbon Fiber Reinforced Plastic, Glass Fiber Reinforce Plastic을 접착하여 기계적 성능을 향상시킬 수 있다. 시험 규격 ASTM D7137에 따라 충격 시험과 시험규격 ASTM C393, MIL-STD401B에 따라 굽힘 시험을 실시한 후, S11 및 이득 측정을 통하여 안테나의 전기적 성능과 기계적 성능을 확인하였다. 제안된 안테나는 복합재료 보강 전보다 약 4배인 충격 하중 4 kN, 약 2배인 400 N의 굽힘 하중을 견디며, GPS, DMB 대역에서 6 dBi, 4.6 dBi의 이득을 가진다. 복합재 샌드위치 구조는 구조체 또는 운송체 표면에 적용 가능함을 확인하였다.

자동섬유적층법을 이용한 열가소성 복합재료 접시형 안테나 반사판 개발 (Development of a Thermoplastic Composite Parabolic Antenna Reflector using Automated Fiber Placement Method)

  • 김진봉;김태욱
    • Composites Research
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    • 제19권1호
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    • pp.15-21
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    • 2006
  • 일방향 섬유로 보강된 고성능 복합재료의 경우 모든 방향에서 곡률을 가지는 구조물의 제작에 용이하지 않다. 본 연구에서는 높은 비강성, 비강도를 가지는 일방향으로 보강된 AS4/PEEK 프리프레그 테이프를 이용한 축소 시제 복합재료 접시형 안테나 반사판의 개발 결과를 보여준다. 개발을 위해서 유한요소법을 통한 적층인자 연구를 통한 저열팽창/등방변형의 반사판 설계기법을 확립하였으며, Fiber Placement System을 통한 자동섬유적층법을 이용하여 접시형 안테나 반사판이 제작되었다. 제작된 반사판은 Full Bridge Circuit의 Strain Cage를 이용한 열변형 실험법으로 열팽창 거동에 대한 실험을 수행하였으며, 열변형 해석결과와의 비교를 통하여 제작된 구조물을 검증하였다.

복합재료 표면안테나 구조의 굽힘 피로특성 연구 (Bending Fatigue Characteristics of Surface-Antenna-Structure)

  • 김동현;황운봉;박현철;박위상
    • Composites Research
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    • 제17권6호
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    • pp.22-27
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    • 2004
  • 본 논문은 비대칭 샌드위치 구조체인 표면안테나 구조의 설계 및 제작 그리고 피로거동의 관한 연구이다. 사용될 재료는 전기적 특성. 유전율 그리고 기계적 특성을 동시에 만족하여야 한다. 안테나의 전기적 특성을 위해 샌드위치 구조 층 사이에 마이크로스트립 안테나를 삽입시켰고, 위성통신을 목적으로 적절한 대역에서 설계하였다. 최종 제작된 표면 안테나 구조물은 $16{\;}{\tiems}{\;}8$개의 배열안테나로 설계시의 목적에 부합하는 특성을 나타내었다. 4점 굽힘실험을 통하여 표면안테나 구조물의 정하중 및 피로거동을 분석하였다. 피로하중은 0.75(1.875 kN) 하중수준을 나타내었다. 파단 시 변위는 굽힘실험 변위량인 5 mm 보다 많은 5.42 mm에서 파괴가 발생함을 볼 수 있었다. 피로실험결과와 단일하중 시의 피로수명 예측 식을 비교하였다.

허니콤 코어에 적용된 비발디 안테나의 방사 특성 분석 (Radiation Characteristic Analysis of Vivaldi Antenna with Honeycomb Core)

  • 장우혁;노정언;김천곤
    • Composites Research
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    • 제37권1호
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    • pp.53-57
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    • 2024
  • 무선 기술의 발전으로 많은 시스템이 개발되었으며, 항공기에 이러한 시스템을 효과적으로 적용하기 위해 다양한 형태의 구조 안테나가 연구되어 왔다. 현재까지 대다수의 구조 안테나 연구는 패치 안테나를 중심으로 이루어졌으나, 패치 안테나는 좁은 주파수 대역과 낮은 지향성의 단점을 가지고 있다. 반면, 최근 무선 분야에서 널리 사용되는 비발디 안테나는 넓은 주파수 대역과 우수한 지향성을 갖고 있지만, 방사 방향의 제약으로 인해 항공기 구조에 효과적으로 적용하는 데 어려움이 있었다. 본 연구에서는 비발디 안테나를 항공기 구조에 적용하기 위해 허니콤의 구조에 비발디 안테나를 적용하여 방사 방향의 문제를 해결하고자 하였고, 시뮬레이션을 통해 허니콤 구조가 안테나에 주는 영향을 분석하여 허니콤 비발디 안테나의 가능성을 검증하였다.

접착필름의 영향을 고려한 다층 복합재료 안테나 구조 설계 (Design of Multilayer Composite-Antenna-Structures Considering Adhesive)

  • 김동섭;박현철;백위상;황운봉
    • Composites Research
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    • 제20권2호
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    • pp.27-31
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    • 2007
  • 미래의 환경에서는 위성을 이용한 통신서비스의 운송체 내에서의 사용이 기하급수적으로 확대될 전망이다. 이를 위해서는 안테나의 성능 향상 및 역학적 에너지의 고효율성에 기하고, 구조적인 안정을 보장하기 위한 복합 안테나 구조의 설계, 제조 및 해석 기술이 필요하다. 복합 안테나 구조가 안테나의 역할 및 구조체로의 역할을 하기 위해서는 접착필름의 사용이 필수적이다. 하지만 접착필름은 얇은 두께로 인하여 설계시 고려되지 못하고 유전체로 작용하여 전자기적 영향을 끼치게 되어 설계자가 기대하는 성능을 얻지 못한다. 따라서, 이러한 접착필름의 전자기적 특성을 실험적으로 알아본다.

복합재료 위성안테나의 진동시험을 위한 구조 동해석 (Dynamic Analysis of Composite Satellite Antenna Structure for Sine Vibration Test)

  • 송운형;권상룡;송광호;류시융;한재흥
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.119-122
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    • 2002
  • 인공위성 발사 시 안테나를 비롯한 탑재체는 극심한 진동을 경험하게 된다. 따라서 공진에 의한 구조물의 파손을 방지하기 위해 지상 인증시험을 수행하게 되며, 이를 위하여 구조 동해석을 통해 인증시험에 적용되는 적정 하중값을 결정하는 과정이 선행된다. 본 논문에서는 복합재료로 이루어진 Ka 대역 안테나 구조물의 동해석을 위하여 자유진동해석과 정현파 진동해석을 수행하고, 그 결과로서 진동시험 시 구조물의 인증시험에 요구되는 적정 하중값을 노칭기법을 이용하여 산출하였다.

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복합재료 다층 표면안테나구조의 설계 및 응력해석 (Design and Analysis of Composite Multilayer Surface-Antenna-Structure)

  • 유치상;황운봉
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.802-805
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    • 2003
  • Structural surface becomes an antenna. The integration of antennas into structural body panels is a new high payoff technology. It emerged from the need to improve structural efficiency and antenna performance. In this paper, we developed new design concept for the structural surface which transmits and receives the electromagnetic signals, and it is termed Surface-Antenna-Structure (SAS). Design procedure was presented including structure design. material selection and design of antenna elements, which was processed according to the communication with KORSAT satellite at Ku-Band (12.25-12.75 GHz). The final demonstration article was 350$\times$200$\times$7.5mm flat antenna panel. Experimental results for antenna performances were in good agreements with design requirements. Also structural analysis was performed with SAS. estimating stress distributions under simply supported condition with Laminated Plate Theories and Wavier Solutions. The SAS concept can be extended to give a useful guide to manufacturers of structural body panels as well as antenna designers. promising innovative future communication technology.

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