• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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• pp.2070-2072
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• 2004

극 초단의 임펄스를 사용하여 지중 매설물을 탐색하기 위한 지반탐사 영상 레이더를 개발하였다. 개발된 지반 탐사 레이더는 Gaussian 임펄스, 임펄스 송수신을 위한 초 광대역 소형 모노폴 안테나, 수신 신호 저장을 위한 고속 A/D로 구성된다. 탐지 깊이와 시스템의 크기를 고려하여 임펄스 발생기 및 초광대역 안테나가 설계되었다. 지중 매설물의 영상화를 위해 여러 가지 이미지 기법이 사용되었다. 발표에서는 구현된 시스템의 시제품을 소개하고, 개발된 시제품을 사용하여 가상의 모래 시험장에서 측정된 결과를 보일 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1984-1986
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• 2003

본 논문은 UWB(Ultra WideBand) 기술에 기반한 지반탐사레이더(Ground Penetrating Radar, GPR)용으로 개발된 광대역 안테나의 특성에 관해 나타낸다. UWB 기술의 핵심은 주기가 수 나노초 이하의 짧은 임펄스를 이용하는 것으로 지반탐사레이더는 이 임펄스 기술을 이용함으로서 탐사 능력과 해상도를 높일 수 있다. 임펄스 전송을 위해 안테나는 넓은 대역폭, 크기, 무게, 가격 등 지반탐사레이더에 적용될 수 있는 조건을 만족해야 함으로 안테나의 설계는 이에 부합할 수 있는 다이폴 안테나를 선택하여 개발하였다. 개발된 안테나의 성능을 검증하기 위해 시뮬레이션과 실험을 실시하였고 그 결과 설계된 안테나의 대역폭이 0.5 GHz에서 2.7 GHz로 2.2 GHz(138%)의 사용대역을 나타냄으로서 UWB 기술에 기반한 지반탐사레이더용으로 유용함을 확인하였다.

• Information and Communications Magazine
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• v.20 no.2
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• pp.109-117
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• 2003

UWB 기술은 주파수 영역에서 광대역을 갖는 임펄스를 사용하므로 목표물로부터 많은 정보를 얻어, 고해상도 레이더 개발이 가능하다. 이러한 UWB 레이더의 특성을 이용하여 한국전기연구원에서는 지중 금속 물체를 탐지하기 위한 지반 탐사 레이더를 개발하였다. 개발된 레이더는 실제환경에서 금속 물체를 탐지하기 위해서 시험되었다. 개발된 레이더는 물체의 깊이에 대해 고해상도를 가졌고, 동작 파장보다 훨씬 작은 금속 물체까지도 탐지가 가능함을 보였다. 본 논문에서는 개발된 지반 탐사 UWB 레이더 시스템을 소개하고, UWB 레이더의 특성 및 UWB 기술에 대해 기술하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07c
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• pp.2342-2344
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• 2005

초광대역 임펄스를 이용한 비파괴 지중 매설물 탐지용 지반 탐사 레이더(Ground penetrating image radar: GPR)를 개발하였다. 최대 탐사 깊이를 고려하여, 900 picosecond(ps) 상승 시간을 갖는 초광대역 임펄스를 설계하였고, 임펄스 발생기의 주파수 특성을 고려하여, 소형 평판형 다이폴 안테나가 설계되었다. 또한, 지중으로부터 반사되는 신호를 수신하기 위해서 고속의 A/D를 사용하였다. 측정은 송수신 안테나의 간격을 고정한 Bistatic 방식을 사용하였으며, 지중 매설물의 영상처리 판별을 위해 마이그레이션(migration) 기법을 사용하였다. 개발된 시스템은 금속 물체와 비금속 물체가 매설된 실증 시험장에서 시험되었고, 평면 해상도 및 깊이에 대한 해상도가 우수함을 보였다.

• The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.13 no.3
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• pp.52-62
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• 2002

레이더(Radio Detection and Ranging)는 전파를 방사하여 그 반사파에 의해 목표의 존재 유무, 거리, 상태 등을 확인하기 위한 무선장치를 말한다. 이와 같은 특성의 레이더를 사용하면 인간의 눈이나 감각으로 확인할 수 없는 여러 가지 정보들을 원거리에서 감지할 수 있으며 그 결과를 파악하여 대처할 수 있도록 해준다. 이러한 다양한 정보를 센싱하는 레이더 기능을 구현하기 위해서는 많은 정보를 포함할 수 있는 광대역 주파수 이용과 많은 반복 펄스의 송수신신호를 필요로 하게 되며 이러한 초광대역 주파수 특성의 극단 임펄스를 이용한 레이더 센싱 기술이 디지털 신호처리와 RF 기술 발전에 따라 급속한 기술발전이 이루어지고 있으며 응용 범위도 다양한 분야로 확장되고 있다. 본고에서는 이러한 새로운 레이더 방식으로 부각되고 있는 UWB 레이더의 국내외 기술동향을 소개하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07d
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• pp.2653-2655
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• 2002

본 연구에서는 UWB(Ultra Wide Band width)기술인 임펄스 기술을 이용하여 초광대역 지반탐사 레이다를 개발하였다. 국내에서 사용되는 지반탐사 레이다는 대부분 수입품에 의존하고 있으며 이는 국내의 토양환경이나 측정 조건 등을 고려하지 않은 제품이기 때문에 기대만큼 만족도를 주지 못하고 있다. 따라서 국내 토양환경의 대부분을 차지하는 점토질에 대한 분석과 함께 지반탐사를 위한 최적의 주파수를 분석하고 이를 바탕으로 국내환경에 적합한 지반탐사 레이다를 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 100$\sim$300MHz외 주파수 대역을 가지는 임펄스를 이용하여 지반탐사 레이다 시제품을 개발하였으며 측정결과에서 지하 50cm$\sim$1m 이내에 매설된 금속 매설물들을 모두 검출하였으며 3m 범위까지 레이더 탐지가 가능함을 확인하였다. 기능 구현시 관련 프로그램 및 측정조건 등을 모두 모듈화 하여 향후 기능개선 및 적용분야 확대에 응용이 가능하도록 하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.42 no.11
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• pp.101-106
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• 2005

A ground penetrating image radar (GPR) using an ultra wideband (UWB)impulse waveform is developed for non destructive detection of metallic pipelines buried under the ground. Dielectric constant of test field is measured and then a GPR system is designed for better detection up to 1 meter deep. By considering total path loss, volume of complete system, and resolution, upper and lower frequencies are chosen. First, a UWB impulse for the frequency bandwidth of the impulse is chosen with rising time less than 1 ns, and then compact planar UWB dipole antenna suitable for frequency bandwidth of a UWB impulse is designed. Also, to receive reflected signals, a digital storage oscilloscope is used. For measurement, a monostatic technique and a migration technique are used. For visualizing underground targets, simple image processing techniques of A-scan removal and B-scan average removal are applied. The prototype of the system is tested on a test field in wet clay soil and it is shown that the developed system has a good ability in detecting underground metal objects, even small targets of several centimeters.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.17 no.1
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• pp.59-66
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• 2024

In this paper, the method to design the antenna, which is suitable for an impulse-like waveform radiation, is presented. In general, the impulse-like waveform has its spectrum of around sub GHz bandwidth and the antenna should be properly designed for not only operating wide-bandwidth also reflecting the time domain characteristics for near-zone impulse radar applications. In this regard, Vivaldi antenna has been designed and characterized in terms of short-pulse radiating aspects in the time domain and verified by measured results. The designed antenna has shown to be operating within wide-bandwidth and to be stable for the input impedance from 1.8 to more than 10GHz. The far-zone radiating waveform has been investigated on each plane at the interval of 30degree and the designed antenna has shown to be a directive characteristic. It can be seen that those results proposed are widely applicable to the near area sensing applications such as ground-penetrating radar.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.24 no.5
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• pp.558-565
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• 2013

In this paper, modeling and simulation for performance analysis of high resolution SAR system has been carried out in the time, frequency and numeric domain using ADS Ptolemy simulation tool of Agilent corporation. SAR system consists of antenna, controller and transceiver. Error parameters affecting SAR system performances have been defined, modeled and simulated such as phase noise of frequency synthesizer, amplitude and phase characteristic of TWTA, sampling frequency of waveform generator and I/Q imbalance. Finally, the development requirements of SAR system based on the impulse response function have been derived.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.17 no.2
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• pp.93-98
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• 2024

This paper presents the method to extract the ultrawide-band (UWB) signal and proposes the simple impulse radar system for sensing real-based target within close-range area. The proposed impulse radar system consists of impulse generator, ultrawide-band antennas, function generator, and digital oscilloscope. It is verified by experiment that a differentiated Gaussian pulse is generated with 200ps of pulse width and corresponding spectrum from 0.3 to 4.7 GHz once a sinusoidal wave with 10MHz is excited. The Gaussian doublet is received by identical antennas and it is shown that the UWB pule width of 328ps and its spectrum is from 0.9 to 4.4 GHz. It is confirmed that the UWB pulse is extracted when the real-based targets such as circular target with 4cm radius and corner reflector are placed at the close-range area.