본 논문에서는 나로우주센터에서 운용 중인 원격자료수신장비의 G/T에 대한 시뮬레이션 활용 계산 결과와 측정 방법 2개에 대하여 분석하였다. 안테나 이득과 잡음 온도는 ICARA와 Antenna Noise Temperature Calculator를 이용하여 계산하였다. 시스템 G/T는 안테나 이득/잡음돈도와 LNA 이득/잡음온도, 케이블 손실을 반영하여 산출하였다. 첫 번째 G/T 측정 방법은 Y팩터 측정법으로 LNA 입력단에 안테나와 50ohm 터미네이션을 각각 연결했을 때의 신호 레벨 차이값을 LNA 열잡음 온도와 비교하여 G/T를 산출하는 방법이다. 두 번째 방법은 태양과 최저 레벨 지점을 바라보았을 때의 잡음 레벨 값 차이를 비교하여 G/T를 구하는 Solar Calibration 측정법이다. 마지막으로 G/T 계산결과와 두 측정법 비교를 통해 정확성을 검토하고 이로부터 안테나 성능, 운용환경에 따른 최적 측정법을 제시하였다.
위성 단말기가 차량 이동하면서 통신을 유지하려면 실시간 안테나 방위각과 앙각 보정이 필요하다. 앙각 보정은 안테나에 유입되는 외부 잡음온도 변동을 수반하여 시스템 G/T에 영향을 끼친다. G/T는 안테나이득 G(Gain)와 잡음온도 T(Noise temperature)의 비율로 표현되며, 안테나 이득설계에 필요한 중요 성능지수이다. 본 논문은 앙각변동을 고려한 G/T 분석 및 안테나 설계절차 수립을 목표로 한다. 이를 위해 ITU-R P.372 Radio Noise 권고사항에 따라 강우감쇠를 포함한 휘도온도와 앙각과의 관계를 분석하였다. 다음에 분석결과를 기반으로 안테나를 제작하여 G/T 측정에 의한 설계절차를 검증하였다. 이 실험을 통해 앙각에 따른 G/T를 확인하였으며, 시스템에서 요구되는 최소 안테나 이득 분석 및 설계절차를 수립할 수 있었다.
달 탐사 미션 수행을 위한 지상국은 달 궤도선과 착륙선의 상태 정보 및 관측한 센서 데이터를 수신할 수 있어야 한다. 이러한 지상 시스템 개발 초기 단계에서는 정확한 링크 파라미터에 의한 링크 분석을 통해 지상 안테나의 크기 및 시스템 잡음 성능이 도출되어야 한다. 한편, 지상 안테나가 달 궤도선과 착륙선과 통신을 할 경우에 달을 지향하게 되고, 이 때 달은 자체 밝기에 의해 안테나의 수신 성능을 열화 시키는 잡음으로써 동작한다. 본 논문에서는 안테나가 달을 지향할 때 발생되는 수신 성능 열화에 대한 분석 결과를 제시한다. 결과 검증을 위해 달에 의한 안테나 잡음 온도를 우선 계산 한 후에 이를 본 논문에서 제안하는 시험 방식의 결과와 비교하였고, 그 결과는 허용 오차 수준에서 일치함을 확인하였다. 이는 달에 의한 안테나 잡음 온도의 계산 방식이 정당함을 검증한 것이므로 이 방식을 통하여 다양한 주파수와 안테나의 크기에 따른 달 탐사 지상 안테나의 수신 열화 분석을 수행할 수 있었다.
본 논문은 위성방송 수신용 소형 파라볼라 안테나의 높이를 보다 낮추기 위하여 반사면의 상하 부분을 부분적으로 절단하였을 때 나타나는 spill-over 의 증가로 인한 성능지수의 저하를 분석하였다. 또한 안테나를 고도각 0도부터 60도까지 트래킹하는 경우에 측엽과 후엽이 받는 대지면 열잡음의 증가로 인한 잡음온도의 영향을 고려하고, LNA 의 잡음지수로 인한 총 잡음온도의 증가 영향을 고려하여 성능지수 값을 시뮬레이션하여 그 결과를 분석하였다. 분석 결과, 원형 파라볼라의 반사면 상하부분을 35% 절단하였을 때, 잡음온도는 약 15K 정도 증가하였으며, G/T 비는 2.5dB 정도 저하하였다.
We have developed a 5GHz continuum receiver system. The receiver is a direct type receiver. In order to reduce the noise due to the fluctuation of the gain in the amplifiers, the system employs the Dicke switching method. We made the 5GHz low-noise amplifier and the bandpass filter. The low-noise amplifier gives ${\sim}35dB$ gain and has ${\sim}210K$ noise temperature. The bandpass filter has a passband between 4.3 and 5.4GHz. We also made switch driver, video amplifiers, phase detector, and integrator. Using a 1.8 meter offset parabolic antenna, we measured the efficiency of the system. Since the antenna does not have a driver to track objects, observations were performed with the antenna fixed. The measured noise temperature of the system is ${\sim}650K$. From the observation of the blank sky, noise level was measured. It was found that the systematic noise(${\sim}0.5K$: peak to peak value) is much larger than the thermal noise. The systematic noise is possibly related to the stability of the DC power supplied to the receiver system. Besides the noise of the system, it was found that the airplanes are the very serious noise sources. We measured the radio flux of the Sun using the developed system. The observed radio flux of the Sun is ${\sim}10^6Jy$, which is close to the known value of the quiet Sun. The test observation of the Sun shows that the angular beam size of the antenna is ${\sim}2.2^{\circ}$.
GPS 안테나는 위성발사체의 전 비행 구간에서 GPS 위성 신호를 정상적으로 수신하기 하여 발사체의 외피에 설치되어야 한다. 위성발사체의 표면 온도는 발사체가 대기권을 통과하면서 발생하는 열공력의 영향으로 급격하게 상승하며 발사체 외피에 설치되는 GPS 안테나는 극심한 고온 환경에 직접적으로 노출된다. 따라서 위성발사체의 외피에 설치되는 GPS 안테나에 대한 고온 환경 시험 규격은 발사체 내부 시스템의 고온 환경 시험 규격보다 더 가혹하게 설정되어야 한다. 본 논문에서는 KSLV-I 발사체에 탑재될 GPS 안테나의 고온 환경에서 성능 분석 절차 및 결과를 기술하며, GPS 안테나가 고온 환경에서 물리적인 변형이나 내부 LNA(Low Noise Amplifier)의 성능 저하 없이 정상적으로 동작하였을 보여주고 있다.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제16권1호
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pp.330-338
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2024
In this paper, a Ka-band high-output active phased array antenna device applicable to small radars and seekers was designed, and the improved performance was studied. The radiation device assembly consists of 1x8 arrangements, and the step flared notch antenna type. It shows low active reflection loss characteristics in broadband, and low loss characteristics by applying the air-strip feeding structure, and is designed to enable beam steering up to 45 degrees. The TRM(transmit receive module) output power is more than 2.0W per channel using GaN HPA in the transmitting path, and satisfies more than 25.0 dB gain and less than 6.0 dB noise figure in the receiving path. Accordingly, the Effective Isotropically Radiated Power(EIRP) of the antenna unit shows the performance of 0.00 dB or more and the receive gain-to-noise temperature ratio(G/T) of 0.00 dB/k or more. For demonstration, we have designed aforementioned planar array antenna which consists of 64 radiating elements having a size within 130 mm x 130 mm x 300 mm and weight of less than 4.9 kg..
This paper presents a WLAN band active monopole antenna which is made of a CPW-fed monopole antenna and a low noise amplifier implemented on single-layer low-temperature co-fired ceramic (LTCC) substrate. Planar active antenna measure return loss and power test. (drain voltage = 4V, gate voltage = -0.6V). The bandwidth, is 540MHz, return loss is -38dB.
Ku, Bon-Jun;Ahn, Do-Seob;Baek, Dong-Cheol;Park, Kwang-Ryang;Lee, Seong-Pal
ETRI Journal
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제22권1호
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pp.12-19
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2000
Wireless communication systems using airship have been proposed in worldwide. The airship will be located at the stratosphere about $20{\sim}23\;km$ above the sea level. The position of airship will vary within the station keeping range with time due to the drag of the wind in the stratosphere. When the earth station antenna has a high gain without the tracking function, the antenna performance may be degraded by a small variation of the airship. This means that variation of airship location could result in serious degradation of the system performance. In this paper, degradation in earth station's Equivalent Isotropic Radiated Power (EIRP) and Gain to noise Temperature ratio (G/T) due to the stratospheric platform movements has been derived by calculating the deviation angle of the main beam directions between the earth station and the platform antenna. In this case, the antenna of the earth station has been assumed circular and/or patch array antennas.
The cassegrain antenna, 32metor , diameter, is designed for the satellite earth station at Boun. It is fed by a beam waveguide of type. The results of measurements G/T (Gain to Noise Temperature ratio) is 40.86dB/K at the elevation elevation angle 5˚ for 4GHz. And the average transmit and receive gain are 64.62dB and 61.3dB, respectively. They satisfy the values designed for the antenna. The sidelobe levels of the pattern also are in good accord with the recommendation of C.C.I.R.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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