• 제목/요약/키워드: Array Antenna Beam

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A phase calibration method of active phased array antennas for satellite communication

  • Noh, Haeng-Sook;Jeon, Soon-Ik;Chae, Jong-seock
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.519-522
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    • 2002
  • An active phased array antenna consists of many channels. Each channel has a different initial phase shift and gain because of the inequality in the active circuits themselves, interface between radiators and active circuits, and beam-forming circuits and other antenna system configurations. This raises an inherent problem in active phased array antennas. To compensate for this problem the initial phase and gain of each channel should be calibrated. This paper presents an efficient calibration method for an initial phase variation of each channel in active phased array antennas. We tested our method in an active phased array antenna, and obtained good results in the radiation pattern and beam direction of antenna.

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Cavity 모델 해석을 이용한 마이크로스트립 Dolph-Chebyshev 배열 안테나의 설계 (A Design for Microstrip Dolph-Chebyshev Array Antenna Using Cavity Model Analysis)

  • 민경일;오승협
    • 전자공학회논문지A
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    • 제29A권4호
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    • pp.1-6
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    • 1992
  • The method of designing microstrip array antenna for low sidelobe level and narrow beam-width using Dolph-Chebyshev array is presented. The widths of microstrip antenna corresponding to excitation coefficients obtained by Dolph-Chebyshev array polynomials is decided by calculating radiation resistance using cavity model analysis. The cascaded array microstrip antenna composed of 10-elements with resonant frequency to be 9.43[GHz] is fabricated by using design method presented in this paper. The experimental results of relatively good characteristics show that its gain, sidelobe level and beam-width are 9[dB], -22[dB] and 8.7[$^{\circ}$].

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니칭 유전 알고리즘을 이용한 어레이 안테나의 방사패턴 합성 (Beam Forming of Array Antenna Using Niching Genetic Algorithm)

  • 강노원;이정엽;정현교;천창율
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.30-36
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    • 2003
  • 최근 기계적으로 빔을 움직일 수 있는 마이크로 스트립 패치 배열 안테나가 MEMS 기술을 이용해서 제작되고 시험되었다. 본 논문에서는, 제작된 안테나의 적용 예로써 위상변위기를 사용하지 않는 새로운 어레이 안테나의 방사패턴 합성방법을 제안하고, 제안된 방법을 원하는 빔 형상합성에 적용하였다. 방사패턴 형상의 최적화에는 Restricted Competition Selection (RCS)를 이용한 니칭 유전 알고리즘을 이용하였다. 또한 이러한 방식의 접근은 EMC 표준에 대처하기 위한 배열 안테나의 설계 시에도 적용이 가능하며, 제안된 방법을 이용하여 특정한 빔 형상들에 대한 합성이 가능하다.

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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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Development of a Vertical polarized Leaky-wave Waveguide Slot Array Antenna for Receiving the Ku-band Direct Broadcasting Satellite Signals

  • 임계재
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.10-15
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    • 2007
  • 위성방송수신 및 위성 양방향 인터넷, VSAT 등의 위성통신서비스를 차량 이동 시에도 이용할 수 있기 위해서는 차량에 탑재하기 용이하도록 소형이며 높이가 낮은 안테나 구조가 요구된다. 또한 중위도 지역에서 평면 안테나 상태로 45도 빔틸트 특성을 갖고, Ku 밴드의 위성통신용으로 충분한 고이득을 얻기 위해, 빔폭이 좁고 사이드로브가 적으며 저손실 구조의 배열안테나 개발이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 성능을 만족시키기 위해, 진행파형 누설파 모드를 기초로 한 수직 편파로 동작하는 도파관 종방향 슬롯 배열안테나를 제안하였다. 16개 누설파 소자의 배열안테나 이득은 30 dBi 이었으며, 빔폭은 4.9도, 사이드로브 레벨은 -20 dB 이하, 중심주파수에서 빔틸트 각도는 45도를 얻었다. 급전선로는 도파관의 병렬급전 방식으로 설계하여 광대역, 저손실 특성을 얻을 수 있었다.

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복합 빔 패턴 형성을 위한 원통형 하이브리드 안테나 (A Cylindrical Hybrid Antenna for Shaping Complex Beam Patterns)

  • 엄순영;정영배;전순익;김창주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.1279-1290
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    • 2007
  • 본 논문에서는 복합 빔 패턴들을 형성하기 위해 오프셋 선형 급전 배열에 의해 공간 급전되는 원통형 하이브리드 안테나에 대하여 기술한다. 선형 급전 배열은 12개의 마이크로스트립 패치 소자들로 구성되며, 수평면에서 $90^{\circ}$의 구형 빔 패턴을 형성한다. 그리고, 수직면에서 $-5^{\circ}{\sim}-25^{\circ}$ 범위에 걸쳐 코씨컨트 빔 패턴을 형성하기 위해 선형 급전 배열에 의해 원통형 반사판상의 수직 곡선이 성형화 된다. IMT-2000 서비스 대역에서 동작하는 $140{\times}50\;cm$ 크기의 원통형 반사판 개구면을 갖는 하이브리드 안테나 시제품을 설계 및 제작하였으며, 또한 안테나의 전기적 성능들을 측정하고 그 결과들을 분석하였다.

근거리 빔 스캐닝 안테나에 관한 연구 (A Study on the Near Field Beam Scanning of the Array Antenna)

  • 송우영
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.220-224
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    • 2017
  • 본 논문은 근거리 빔 스캐닝 배열 안테나의 3차원 초점을 갖도록 급전하는 방법에 대하여 연구하였다. 기존의 배열 안테나 이론은 원거리 측정점에 대한 것이 대부분이다. 기본적 개념은 방사되는 신호의 위상을 원하는 지점에서 동위상이 되도록 급전하는 것이다. 본 연구에서도 이러한 기본적인 원리를 적용하여 배열 안테나 크기에 비해 측정점의 거리가 근거리에 위치한 점에서 최대 수신 전력을 갖도록 위상을 보상해 주는 방법을 제안 하였다. 제안한 방법으로 자유 공간에 11개의 안테나를 3가지 방법으로 배열하여 3차원 공간에서의 방사패턴과 근거리내의 평면에서의 수신 신호의 크기에 계산하여 대한 등고선 그래프를 작성하였다. 그래프를 분석한 결과 배열 안테나의 근거리 영역에서 빔 스캐닝이 가능하다는 것을 확인하였다.

Chebyscheff 다항식을 이용한 Microstrip Array Antenna의 설계 (The Design of Microstrip Array Antenna using Chebyscheff Polynomial)

  • 이종악
    • 한국통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.542-548
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    • 1989
  • Chebyscheff다항식을 이용한 Rectangular Microstrip Patch Antenna Array을 제작하였다. 설계된 상대적 전류 분포는 1:2:2:1이고 Array Antenna의 입력 어드미턴스와 반사 손실은 급전 선로를 포함한 전송 선로 모델로부터 계산되었다. 계산된 공진 주파수 값은 측정 된값과 잘 일치하였다. 또한 이상회로를 이용한 전자적 빔 Scanning 방법이 제시되었따.

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X대역 마이크로스트립 배열 안테나 (A Design of X-Band Microstrip Array Antenna)

  • 김민준;천이환;김주현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.860-867
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    • 2009
  • 본 논문에서 는 X-band FMCW Radar용 Microstrip Array Patch Antenna를 설계하여 제작하였으며 적층 구조를 채택하여 대역폭 특성을 개선하였다. 배열 안테나는 비유전율 2.33인 기판에 설계하였고, 적층 패치는 비유전율 4.6인 기판을 사용하였다. 배열 안테나와 적층 패치 사이에는 일정한 간격을 유지하기 위하여 공기와 유전율이 비슷한 폼 (foam)을 삽입하였다. 배열 안테나 제작 결과 설계 주파수 9GHz에서 반 전력 빔 폭은 $10.6^{\circ}$, 이득은 18.70dBi, 대역폭은 1.25GHz의 특성을 얻었다. 배열 안테나에 적층 구조를 추가한 결과 반 전력 빔 폭은 $15.17^{\circ}$, 이득은 15.85dBi, 대역폭은 2GHz의 특성을 얻었고, 향후 X-Band FMCW Radar에 응용하기 위해서는 배열 안테나의 대역폭은 유지한 채 이득을 개선할 필요가 있다.

상호 결합을 이용한 광대역 E-면 H 섹터 혼 위상 배열 안테나 설계 (The Design of a Broadband E-plane H Sectoral Horn Phased Array Antenna Using Mutual Coupling)

  • 이철수;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.620-628
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    • 2007
  • H 섹터 혼 안테나는 일정한 빔 커버리지를 가지면서 빔 조향을 하는 광대역 위상 배열 송신기의 복사 소자로 유용하다. 본 논문에서는 상호 결합을 이용하여 3:1 주파수 대역과 ${\pm}60^{\circ}$의 빔 조향 범위를 갖는 광대역 E-면 H 섹터 혼 위상 배열 안테나를 설계하였다. 주자계면에서 반전력 빔 폭이 $30{\sim}50^{\circ}$을 갖는 H 섹터 혼 안테나를 설계하였다. 도파관 시뮬레이터를 이용하여 상호 결합을 포함하는 능동 반사 계수를 계산하였고, 광대역 주파수 범위에서 상호 결합에 의하여 능동 반사 특성이 개선되었다. 이러한 결과를 이용하여 $8{\times}1$ H 섹터 혼 위상 배열안테나를 제작하였다. 주자계면에서의 반전력 빔 폭과 능동 반사 계수의 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다. 빔 조향된 복사 빔들의 첨두치 패턴은 능동 소자 패턴과 잘 일치하였다. 3:1 주파수 대역과 빔 조향 범위에서 능동 반사 계수는 대부분 0.3 이하로 측정되었다.