• 제목/요약/키워드: Antenna: beam size

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Multi-beam Antenna Analysis

  • Lee, Jeom-Hun;Oh, Seung-Hyeub
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제5권2호
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    • pp.71-76
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    • 2004
  • This paper describes the antenna analysis of the multi-beam for communicationsatellite. The design core parameters of the antenna system are optimal antennadiameter, feed horn type and hom size, F/D, and the coordinate of offset horns. Thepaper deals with the method to determine design core parameters of optimal antennadiameter, feed horn type and horn size. F/D, and the coordinate of offset horns, andthe performances of design result.

능동 빔패턴 측정장치 및 드론을 활용한 초단파레이다용 배열안테나의 빔패턴 측정에 대한 연구 (A Study on the Measurement of the Beam Pattern of Array Antenna for VHF Radar using Active Beam Pattern Measuring Device and Drone)

  • 김기중;이성제;장윤희
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.1031-1036
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    • 2019
  • 본 연구는 드론 및 능동 빔패턴 측정장치를 활용하여 초단파레이다용 배열안테나의 빔패턴 측정내역에 대해서 기술하였다. 아직 국내에서는 크기가 큰 초단파대역용 안테나의 빔패턴을 측정하기 위한 무반사실이 없는 상황이다. 본 연구는 개발된 초단파레이다의 안테나 빔패턴 특성을 시험하기 위하여 드론에 능동 빔패턴 측정장치 및 수신안테나를 장착하여 안테나 빔패턴 특성을 시험하였다. 안테나에 대한 사전 시뮬레이션 분석결과와 측정된 결과를 비교하였을 때 빔폭 특성 및 부엽특성이 만족함을 확인 할 수 있었다. 향후 드론 및 능동 빔패턴 측정장치를 활용한 안테나 빔패턴 측정기술을 통하여 안테나 크기가 큰 저주파대역 레이다용 배열안테나의 빔패턴 측정 기술을 활용할 예정이다.

Broadband polarimetric Microstrip Antennas for Space-borne SAR

  • Hong, Lei;Qunying, Zhang;Guang, Fu
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.465-470
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    • 2002
  • A novel phased array antenna system for space-borne polarimetric SAR is proposed and completed in this paper.The antenna system assures polarimetric and multi-mode capability of SAR. It has broadband, high polarization isolation and high port to port isolation. The antenna system is composed of broadband polarimetric microstrip antenna, T/R modules and multifunction beam controller nit. The polarimetric microstrip antenna has more than 100MHz bandwidth at L-band with -30dB polarization isolation and high port to port isolation. The microstrip element and T/R module's structure and characteristics, the subarray's performances measuring results are presented in detail in this paper. A design scheme on beam controller of the phased array antenna is also proposed and completed, which is based on Digital Signal Processing (DSP) chip -TMS320F206. This beam controller unit has small size and high reliability compared with general beam controller. In addition, the multifunction beam controller unit can acquire and then send the T/R module's working states to detection system in real time.

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4세대 이동통신용 하트형 빔 패턴 안테나의 설계에 관한 연구 (A study on the Heart-shape Beam Pattern Antenna for IMT-Advanced)

  • 윤현수;공진우;최병하
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.857-862
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    • 2007
  • 본 논문에서는 4세대 이동통신에 적용 가능한 하트형 빔 패턴을 갖는 안테나의 설계에 관한 연구를 하였다. 제안된 구조는 하트형 빔 패턴을 갖는 기본구조와 비교하면 전체의 크기(Ground Plane)는 동일하지만, 패치의 크기는 약간 증가(약 1.3배)하였다. 임피던스 대역폭은 기본구조와 비교하여 약 258%증가하여 IMT-Advanced에 적용할 수 있는 매우 좋은 특성을 얻을 수 있었다. 안테나의 임피던스 대역폭은 약 22%(870MHz)였으며, IMT-Advanced 주파수대역 전체에 걸쳐서 8.7dBi이상의 이득을 얻었다.

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BPM을 이용한 안테나 배열의 집속 빔 전파 해석 (A Calculation of the Propagation for Focused Beams Using BPM)

  • 김재흥;조춘식;이재욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.465-471
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    • 2005
  • 본 논문에서는 빔 전파법(BPM: Beam Propagation Method)을 이용하여 안테나 배열에서 발생된 집속된 빔의 전파 또는 집속 현상을 파악하는 방법을 제시하였다. 대물 쪽(object side)으로 적응적 집속을 위해 로트맨 렌즈를 이용하는 경우에 대해 회절이론을 바탕으로 집속 현상을 이론적으로 고찰하였다. 이를 검증하기 위해 상용 EM simulation tool을 이용하여 분석하기에는 구조물의 복잡성과 집속된 빔의 입전 설정 등 몇 가지 어려움이 있기에 이의 차선책(alternative solution)으로 푸리에 회절 이론에 기초한 빔 전파법을 이용하여 집속 현상을 계산하는 방법인 BPM을 소개하였다. 즉, 개구면을 통한 빔 전파는 Fresnel Diffraction Integral(FDI)에서 푸리에 변환 형태로 표현될 수 있으며 이는 BPM으로 발전시켜 개구면 형(aperture-type) 안테나로부터 전파되는 파의 빔 폭(beam width or spot size), 세 기(intensity or gain), 그리고 실제 초점거리를 산출하였다. $10\lambda$의 배 열 크기를 갖는 안테나에 대해 $20\lambda,\;30\lambda$, 그리고 $50\lambda$의 기하 초점거리(geometrical fecal length)를 갖는 파에 대해 BPM을 통해 계산한 결과, 빔 폭은 차례로 1.1\lambda,\;1.3\lambda,\;1.9\lambda$이 산출되었다.

A Concept of Adaptive Focusing using a Rotman Lens for Detecting Buried Structures

  • Kim, Jae-Heung
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.536-540
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    • 2003
  • A new concept of adaptive focusing, using a Rotman lens, is presented in this paper. A Rotman lens is a microwave lens which is able to focus microwave power on its focal arc or generate multiple beams. By adding the array of phase shifters between a Rotman lens and antenna elements, the wavefront can be adaptively modulated to focus objects distributed in short range rather than far-field zone. From the optical point of view, the propagations of the lens have been simplified from the Fresnel diffraction integral to the Fourier transform. Using Fourier Transform, a beam propagation method has been developed to show improvement of the resolution by controlling wavefront of wave propagating from an aperture-type antenna array. The beam width(or spot size) and intensity have been calculated for a focused beam propagating from an array having $10{\lambda}$ of its size. For the beam with $20{\lambda},\;30{\lambda}$, and $50{\lambda}$ of geometrical focal length, the half-power beamwidth (spot size) is about $1.1{\lambda},\;1.3{\lambda}$, and $1.9{\lambda}$, respectively.

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광대역 위상 배열 안테나의 빔 편이(Beam-Squint) 현상 제거를 위한 4-Bit 시간 지연기 설계 (Design of 4-Bit TDL(True-Time Delay Line) for Elimination of Beam-Squint in Wide Band Phased-Array Antenna)

  • 김상근;정민길;김수범;나형기;김세영;성진봉;백승훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1061-1070
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    • 2009
  • 본 논문에서는 전기적으로 크기가 큰 능동 위상 배열 안테나에서 발생하는 빔-편이(beam-squint)현상을 해결할 수 있는 시간 지연기를 설계 및 제작하고, 측정 결과를 고찰한다. 시간 지연기는 4-bit 스위치로 제어되는 마이크로스트립 라인으로 설계되었으며, 시간 지연 구조의 손실을 보상해 주기 위해 송수신 경로에 MMIC 증폭기 모듈을 추가하였다. 시간 지연기의 측정을 통해 지연 상태별 이득 및 위상, P1dB, 수신 잡음 지수 등의 전기적 성능 규격을 만족함을 확인하였다. 또한, 제작된 시간 지연기의 성능 검증을 위해 측정 결과를 광대역 능동위상 배열 안테나에 적용하여 빔 패턴 보정 효과를 확인하였다. X 밴드 대역에서 800 MHz 대역차를 갖는 675.8 mm 크기의 안테나에 대해 빔 편이 현상을 보정해 본 결과 ${\pm}0.1^{\circ}$이던 주파수에 따른 조향각 오차가 ${\pm}0.1^{\circ}$ 이내로 줄어드는 효과를 확인하였으며, 향후 광대역 능동 위상 배열 안테나 시스템에 적용 가능성을 확인하였다.

λ/64-spaced compact ESPAR antenna via analog RF switches for a single RF chain MIMO system

  • Lee, Jung-Nam;Lee, Yong-Ho;Lee, Kwang-Chun;Kim, Tae Joong
    • ETRI Journal
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    • 제41권4호
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    • pp.536-548
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    • 2019
  • In this study, an electronically steerable parasitic array radiator (ESPAR) antenna via analog radio frequency (RF) switches for a single RF chain MIMO system is presented. The proposed antenna elements are spaced at ${\lambda}/64$, and the antenna size is miniaturized via a dielectric radome. The optimum reactance load value is calculated via the beamforming load search algorithm. A switch simplifies the design and implementation of the reactance loads and does not require additional complex antenna matching circuits. The measured impedance bandwidth of the proposed ESPAR antenna is 1,500 MHz (1.75 GHz-3.25 GHz). The proposed antenna exhibits a beam pattern that is reconfigurable at 2.48 GHz due to changes in the reactance value, and the measured peak antenna gain is 4.8 dBi. The reception performance is measured by using a $4{\times}4$ BPSK signal. The measured average SNR is 17 dB when using the proposed ESPAR antenna as a transmitter, and the average SNR is 16.7 dB when using a four-conventional monopole antenna.

S-밴드용 원형 마이크로스트립 패치 2×2 배열 안테나의 설계 (Design of Circular Microstrip Patch 2×2 Array Antenna for S-band Applications)

  • 안용복;최병하
    • 한국항행학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.64-71
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    • 2007
  • 본 논문에서는 ISM(Industrial, Scientific, Medical)대역과 Wireless LAN대역을 위한 S-band에서 동작하는 마이크로스트립 안테나를 설계 및 제작을 하였다. 기존의 사각패치 안테나 소자가 아닌 원형패치 안테나 소자 4개를 평면상에 $2{\times}2$로 배열하였다. 단일 원형패치의 크기를 계산하여 최적화하였으며 방사소자 간의 간격을 $0.24{\lambda}$로 배열하였다. 원형패치 안테나 소자를 사용함으로써 기존의 사각패치 안테나 소자를 이용한 것 보다 8%의 크기를 감소시켰다. 제안된 안테나는 E-평면에서는 안테나 이득 12.7 [dBi], 3 dB 빔폭은 $40^{\circ}$를 나타냈으며 H-평면에서는 안테나 이득 12.1 [dBi], 3 dB 빔폭은 $45^{\circ}$라는 특성을 나타내었으며, 250[MHz]의 대역폭 (VSWR < 2)을 얻었다.

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항공용 회전 방향탐지 소형 옵셋 파라볼릭 반사판 안테나 설계 (Design of a Spinning Direction-Finding Compact Offset-Parabolic-Reflector Antenna for Airborne Applications)

  • 박영주;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권8호
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    • pp.766-773
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    • 2016
  • 본 논문에서는 항공기 탑재 회전 방향탐지용 소형 옵셋 파라볼릭 반사판 안테나를 제안한다. 반사판 안테나의 급전부로는 초광대역 특성을 보유하며, $45^{\circ}$ slant 선형 편파를 갖는 LPDA 안테나를 적용하였다. 반사판은 고이득과 항공기 동체 배면 탑재를 위해 파라볼릭 형상을 기준으로 크기를 소형화시켰으며, 고각 기준으로 $5^{\circ}$ 기울어지게 설계되었다. S 대역에서 Ka 대역까지 20:1의 초광대역 구간에서 제안된 안테나의 평균 이득은 27.97 dBi, 평균 반전력 빔폭은 방위각 $4.55^{\circ}$, 고각 $4.3^{\circ}$로 측정되어 펜슬 빔(pencil beam)의 방사패턴을 가지며 시뮬레이션 결과와 유사함을 확인하였다. 설계된 안테나는 제한된 영역 내에 장착되는 소형의 옵셋 파라볼릭 반사판 안테나로서 원하는 초광대역과 고이득 특성을 확보하여 항공기에 탑재되는 회전 방향탐지 안테나 시스템에 적용 가능할 것으로 판단된다.