• 한국전자파학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.806-812
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• 2000

본 논문에서는 한 파장보다 큰 배열안테나에 대하여 이론적으로 고찰하였고, 실험을 통하여 이를 검증하였다. 이러한 배열안테나의 그레이팅 로브를 이용하여 예리한 반-전력빔폭(HPBW)을 갖도록 하였다. 배열안테나의 배열간격을 적절히 설정함으로써 반-전력빔폭 뿐만 아니라 사이드로브레벨(SLL)까지도 조절할수 있었다. 이를 위해 4개의 혼 안테나로 배열안테나를 구현하였으며, 방사패턴은 9GHz에서 측정하여 제시한 방법의 타당성을 입증하였다. 이때 배열안테나를 구성하는 각각의 혼은 64.3$\times$82.5$\textrm{mm}^2$의 크기와 27$^{\circ}$의 반-전력빔폭을 갖는 것을 사용하였다. 그레이팅 로브를 이용하기 위해 안테나 사이의 배열간격을 1파장보다 크게 하므로서 가시영역에서 그레이팅 로브가 발생하게 하였다. 배열간격을 2.5λ, 2.7λ와 3.0λ로 변화시켜가면서 반-전력빔폭을 측정한 결과 각각 4.3$^{\circ}$, 3.3$^{\circ}$그리고 1.7$^{\circ}$를 얻을 수 있었으므로 반-전력빔폭이 확연히 줄어들었으며 예리한 반-전력빔폭을 얻을수 있었다. 그러므로 좁은 반-전력빔폭을 갖는 안테나를 설계하는데 유용하게 이용할 수 있을 것이다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1991년도 학술발표회 논문집
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• pp.136-141
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• 1991

초음파 영상 진단기에서 영상의 질을 높이기 위해서는 넓은 범우에서 높은 측 방향 해상도가 요구된다. 측 방향 해상도는 변환기에 의해 발생되는 초음파 빔폭에 의해 좌우되는데 기존의 변환기는 초점 부근에서는 빔폭이 매우 좁으나 집속 범위가 제한되는 단점이 있다. 본 논문에서는 넓은 범위에서 균일한 빔폭을 얻을 수 있는 새로운 형태의 변환기를 제안하고 변환기에 의한 음장 분포를 전산기 모의 실험을 통해 구하였으며 그 결과 초점 부근에서는 빔 폭이 기존의 변환기에 비해 다소 넓어지나 집속 범위가 기존의 변화기에 비해 넓어지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.105-110
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• 2015

본 논문은 RFID기술기반의 새로운 저비용 고정밀 열차위치검지기술을 위하여 빔폭 가변형 $4{\times}1$ 리더안테나 시스템의 설계를 제안하였다. 또한, 열차 구간별 속도 변화에 따라 제안된 리더안테나의 요구되는 빔폭 계산을 수행하였다. 열차속도에 의한 제안된 안테나 시스템은 사각패치형태의 방사소자들을 스위칭 커플러를 이용하여 임피던스 변환없이 두개의 모드로 동작하도록 설계되었다. 스위칭 커플러는 사각 quadrature coupler의 중심선에 Pin Diode를 그라운드와 연결하여 다이오드의 ON/OFF 설정으로 빔폭 가변을 스위칭 하도록 하였다. 설계된 안테나는 다이오드 OFF에 $18^{\circ}$와 다이오드 ON에 $39^{\circ}$의 빔폭을 확인 하였다. 본 논문에서 설계된 리더안테나 시스템은 향후 실제 차량 시험을 통하여 철도환경에서 보다 정밀한 열차위치검지기술 확보를 위하여 유용하게 사용될 예정이다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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• pp.398-401
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• 2002

본 논문은 최근 사용이 증가하고 있는 1㎓ 이상 장해파의 허용 기준안을 정하기 위한 측정에 이용되는 피시험체의 최적 회전 스텝 크기를 결정하고 방사 패턴의 측정 및 결과를 나타내었으며 기가헤르츠 대역의 CISPR 허용기준치와 비교하였다. 실제 피시험체를 측정한 결과, 가장 좁은 3㏈ 빔폭은 수평편파에서 약 18도, 수직편파에 대해 약 20도 정도이다. 최대 방사 방향에서 3㏈ 빔폭의 경우 수평편파에서는 60도이며 수직 편파에 대해서는 50도를 보였고, 적절한 스텝 크기는 40개였다. 또한 CISPR에서 제안한 허용기준치에 측정값이 만족하는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
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• pp.250-254
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• 2001

본 문에서는 Tschebyscheff 다항식 이론을 이용하여 상대적 전류 분포비가 1:2:2:1이 되도록 마이크로스트립 패치 어레이 안테나(MPAA) 설계 제작하였다. 지향성을 갖는 제안된 안테나는 작고 가벼우며 얇다. 또한 빔폭이 14。 인 어레이 안테나이고, 중심 주파수는 10.2553GHz이다. MPAA는 한 개의 마이크로스트립 패치 안테나(SMA:single microstrip antenna)특성과 비교 분석하였다. 그 결과 MPAA는 SMA보다 보다 좁은 복사 전력 빔폭과 큰 최대 복사 전력 이득을 획득했다. PIN 다이오드를 이용한 위상 변환기를 적용하면 전자적 빔스케닝이 가능하고, 소형 레이더 시스템에 적합하다.

• 한국음향학회지
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• 제34권4호
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• pp.264-273
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• 2015

본 논문에서는 의료용 초음파 트랜스듀서의 방사 빔 형상의 개선에 관하여 연구하였다. 빔 형상의 개선을 위하여 분할전극과 다초점 렌즈를 포함하는 새로운 트랜스듀서 구조를 고안하였다. 먼저 선형 음원에 대해 유한요소 해석을 통해 빔 형상을 분석한 후, 부엽의 크기, 집속구간 및 빔폭 등의 성능들을 동시에 고려하여 고안된 구조의 최적설계를 수행하였다. 이때 집속구간과 최소 빔폭의 비율을 성능지수로 사용하여 고안된 구조의 최적치수를 도출하였다. 그 결과 부엽의 크기가 -20.2 dB로 작고, 최소 빔폭이 2.04 mm이고 깊이 30 mm부터 160 mm까지 좁고 일정한 빔폭을 가지도록 빔 형상이 개선되었다. 나아가, 고안된 구조를 가지도록 트랜스듀서 시편을 제작하고 빔 패턴을 측정하여 해석 결과와 비교함으로써, 고안된 트랜스듀서 구조의 타당성을 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.637-642
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• 2020

본 연구는 S대역 또는 X대역 레이다 보다 빔폭이 상대적으로 큰 저주파 대역을 사용하는 초단파 레이다의 SLB/BLB 설계 및 구현에 대한 연구이다. 초단파 대역의 안테나는 빔폭이 상대적으로 크기 때문에 부엽에서 반사된 표적 신호를 처리하지 않으면 주엽 신호에서 들어온 것으로 인식하여 레이다의 탐지 오경보율이 증가한다. 부엽 차단 방법은 배열 안테나의 중앙쪽 복사소자를 사용하여 배열안테나 전면부의 부엽 신호를 차단하고, 뒤쪽에서 들어오는 신호는 BLB 수신안테나 조립체를 통해 차단시킨다. 레이다 구현을 완료하여 모의 신호 발생장치를 활용한 시스템 단위의 부엽 신호 차단에 대한 시험을 통하여 SLB/BLB 신호가 제거되는 것을 시험을 통하여 확인하였다. 본 연구를 통하여 향후 안테나 크기 및 빔폭이 큰 저주파 대역 레이다용 배열안테나의 부엽 차단 기술 구현에 활용할 예정이다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권2호
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• pp.38-43
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• 2017

능동소나를 이용한 해저면의 이미지를 얻기 위한 연구는 다양하게 수행되어져 왔으며, 그 해상도를 향상시키는 방법은 현재까지도 중요한 문제이다. 해상도를 향상시키기 위한 방법은 여러 가지가 있으며 좁은 빔폭을 활용하여 빔 해상도를 높이는 방법이 가장 대표적이다. 하지만 좁은 빔폭을 이용하여 해상도를 향상시키는 방식은 기술적인 한계가 존재한다. 따라서 제한된 빔폭을 가진 어레이를 통하여 보다 높은 빔 해상도를 얻기 위한 신호처리 기술이 필수적이다. 본 논문에서는 중첩된 빔을 방사하는 sonar의 수신신호에 신호처리를 통해 해상도를 향상시키는 방식을 소개한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권11호
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• pp.45-54
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• 2008

본 논문에서는 particle swarm optimization (PSO)을 사용하여 가장 낮은 SLL같을 갖거나 가장 좁은 빔폭을 가지는 비균일 급전, 비균등 간격의 선형 어레이를 설계하였다. 어레이 소자의 급전 크기와 급전 소자간의 간격을 조절하기 위해 변수로 지정하였다. 두 가지 변수를 동시에 무작위로 조절하여 빔패턴을 최적화하였다. 빔패턴의 널 포인트를 기준으로 나누어 각각의 사이드로브에 가중치를 부여함으로써 적합도 함수의 성능을 향상시켰고, 이를 이용하여 최적의 빔패턴을 얻을 수 있었다. 이 때, 가중치 값과 빔패턴을 나누는 각은 여러 번의 시도를 통해 얻을 수 있었다. SLL 뿐만 아니라 빔폭까지 고려하기 위해 fitness function에 추가적인 항목 ${\beta}{\times}BW$을 첨가하였다. 이로써, 가장 낮은 SLL값을 갖거나 가장 좁은 빔폭을 갖는 빔패턴을 갖는 어레이를 설계하였다. 10개의 어레이 소자를 이용하여 최적화 하였을 때, 전자는 -43dB의 SLL값과 $32.2^{\circ}$의 빔폭을 가졌고, 후자는 -26dB의 SLL값과 $24.2^{\circ}$의 빔폭을 가졌다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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• pp.130-133
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• 2010

본 논문에서는 X-band 절전센서용 마이크로스트립 구형패치 배열 안테나의 설계 방법을 제안 하고자 한다. 제안된 배열 안테나는 송 수신 안테나가 각각 1x2배열로 구성 되었다. 안테나는 CST MWS를 사용하여 시뮬레이션 하였고 FR-4 기판(h=1.0mm, ${\varepsilon}_r$=4.4)을 사용하여 제작하였다. 시뮬레이션 결과는 대역폭이 4%(VSWR${\leq}$2), 이득은 6.3dBi, 빔폭은 약 $60^{\circ}$(El)/$15^{\circ}$(Az)로 예측되었다. 안테나는 시뮬레이션 결과를 바탕으로 제작 되었고 절전센서용 RF 송수신기 회로 뒷면에 설치되어 무반사실에서 방사 특성을 측정하였다. 측정된 결과는 대역폭이 7%(VSWR${\leq}$2), 이득은 4.8dBi, 빔폭은 약 $55^{\circ}$(El)/$15^{\circ}$(Az)로 시뮬레이션 결과와 매우 유사한 결과를 얻었다.