• 제목/요약/키워드: Circular Array Antenna

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Probe로 급전되는 적층형 원형 마이크로스트립 2소자 배열 안테나의 임피던스 및 상호 결합 특성 (Impedance and Mutual Coupling Characteristics of a Probe-Fed Stacked Circular Microstrip Two-Element Array Antenna)

  • 이면주;남상욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.1767-1773
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    • 1993
  • 본 논문에서는 probe로 급전되는 적층형 마이로스트립 2소자 배열 안테나의 임피던스 및 결합특성을 제시하였다. 안테나 구조의 해석에는 벡터 한켈 변환을 이용한 스팩트럴 영역법을 적용하였다. 또한 이 안테나의 임피던스 및 결합특성, 그리고 두 소자 안테나간의 거리에 따른 결합특성 변화등을 측정하여 그 결과를 제시한다. 끝으로, 해석을 통해 계산된 결과와 측정된 결과를 비교하여 두 결과가 잘 일치함을 보였다.

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Spatially Close Signals Separation via Array Aperture Expansions and Spatial Spectrum Averaging

  • Kang, Heung-Yong;Kim, Young-Su;Kim, Chang-Joo
    • ETRI Journal
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    • 제26권1호
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    • pp.45-47
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    • 2004
  • A resolution enhancement method for estimating the direction-of-arrival (DOA) of signals is presented. The proposed method is by virtually expanding a real array into virtual arrays and then averaging the spatial spectrum of the virtual arrays, each of which has a different aperture size. Superior DOA resolutions are shown in comparison with the standard algorithm, MUltiple SIgnal Classification (MUSIC), for incoherent signals incident on a uniform circular array.

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도플러 레이더용 마이크로스트립 페치 배열 안테나의 설계에 관한 연구 (A Study on the design of the Microstrip Patch Array Antenna for Doppler Radar)

  • 강중순;손병문
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.519-526
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    • 2002
  • 본 논문에서는 이동 목표물의 속도를 측정하기 위한 도플러 레이더용 중심 주파수 10.525GHz인 마이크 로스트립 패치 배열 안테나를 설계 및 제작하였다. 이동용 레이더 시스템에 적용하기 위해서 비교적 충격에 강한 단일기판을 사용하였고, 원하는 특성을 얻기 위하여 급전회로망은 corporated 3-dB amplitude taper를 이용하여 4 $\times$ 8로 배열하였다. 또한 정사각형의 패치 소자를 사용하여 원편파를 이용할 수 있도록 하였다. 설계 및 제작된 안테나는 반사계수(S$_1$$_1$) -53.498dB, 수평 빔폭 $10^{\circ}$, 수직 빔폭 $18.8^{\circ}$, 이득 21dBi 및 SLL(Side Lobe Level) -17.5 dB 이하, 220MHz의 VSMR 1.5 이하 대역폭을 얻었다.

광대역 위성 통신/방송용 삼중 대역 이동형 안테나 시스템 설계에 관한 연구 (A Study on Mobile Antenna System Design with Tri-band Operation for Broadband Satellite Communications and DBS Reception)

  • 엄순영;정영배;손성호;윤재승;전순익
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.461-475
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    • 2006
  • 본 논문은 Ka/K 통신 대역 및 Ku 방송 대역에서 동작하는 무궁화 3호 정지 궤도 위성을 이용하여 화상 전화, 인터넷과 같은 위성 멀티미디어 및 방송 서비스를 제공하는 이동체 탑재형 안테나 시스템 설계에 관한 것이다. 앙각 방향으로 팬 빔 특성을 갖는 안테나 시스템의 방사부는 준-오프셋 이중 성형 반사판과 삼중 대역 급전기로 구성된다. 또한, 삼중 대역 급전기는 돌출 유전체 막대를 이용한 Ka/K 이중 대역 급전기 및 원형 편파기, 직교 모드 변환기 그리고 Ku 대역 원형 편파 급전 배열로 구성된다. 특히, Ka/K 이중 대역 원형 편파기는 제작이 용이한 comb 구조를 사용하여 구현되었다. Ku 대역 급전 배열은 이동시 위성을 고속으로 추적하기 위하여 전자 빔을 형성할 수 있는 $2{\times}2$ 능동 위상 배열 구조를 갖는다. 그리고, 급전 배열에서 $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기를 이용하여 원형 편파를 생성하는 4개의 방사 소자들을 $90^{\circ}$씩 회전하여 배열함으로써 원형 편파 특성을 개선하였다. Ku 대역 전자 빔을 생성하는 4개의 빔 성형 채널은 출력에서 주 빔 채널 및 추적 빔 채널로 구분되며, 각 채널의 내부 구성 유니트들의 잡음 온도 기여도를 바탕으로 채널 잡음 온도 특성을 분석하였다. 제작된 안테나 시스템으로부터 측정된 Ka 송신 채널의 $P_{1dBc}$ 출력은 34.1 dBm 이상, K/Ku 수신 채널의 잡음 지수는 각각 2.4 dB 및 1.5 dB 이하의 전기적인 성능들을 보여주었다. 안테나 시스템은 근접 전계 측정 방법을 사용하여 삼중 대역에서의 주 편파 및 교차 편파 방사 패턴들을 측정하였다. 특히, Ku 대역의 방사 패턴 측정은 급전 배열들의 독립 여기에 의한 부분 방사 패턴들을 측정하여 각 능동 채널들의 초기 위상들을 보정한 후 이루어졌다. 안테나 시스템의 Ka/K/Ku 대역에서 측정된 안테나 이득은 각각 39.6 dBi, 37.5 dBi, 29.6 dBi 이상이었으며, 그리고 Ka 대역 송신 EIRP는 43.7 dBW 이상, K/Ku 대역 수신 감도 G/T는 각각 13.2 dB/K와 7.12 dB/K 이상의 우수한 시스템 성능들을 보여주었다.

Design of a Compact Antenna Array for Satellite Navigation System Using Hybrid Matching Network

  • Lee, Juneseok;Cho, Jeahoon;Ha, Sang-Gyu;Choo, Hosung;Jung, Kyung-Young
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권5호
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    • pp.2045-2049
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    • 2018
  • An antenna arrays for a satellite navigation systems require more antenna elements to mitigate multiple jamming signals. In order to maintain the small array size while increasing the number of antenna elements, miniaturization technique is essential for antenna design. In this work, an electrically small circular microstrip patch antenna with a 3 dB hybrid coupler is designed as an element antenna, where the 3 dB hybrid coupler can yield the circularly polarized radiation characteristic. The miniaturized element antenna typically has too large capacitance in GPS L1 and GLONASS G1 bands, making it difficult to match with a single stand-alone non-Foster matching circuit (NFMC) in a stable state. Therefore, we propose a new matching technique, referred to as the hybrid matching method, which consists of a NFMC and a passive circuit. This passive tuning circuit manages reactance of antenna elements at an appropriate capacitance without a pole in the operating frequency range. The antenna array is fabricated, and the measured results show a reflection coefficient of less than -10 dB and an isolation of greater than 50 dB. In addition, peak gain of the proposed antenna is increased by 22.3 dB compared to the antenna without the hybrid matching network.

전자기 결합기법을 이용한 원편파 마이크로스트립 크로스 다이폴 어레이 안테나의 설계 (Design for the Circularly Polarized Microstrip Cross Dipole Array Antenna by Electromagnetic Coupled Technique)

  • 민경식;임정남
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.50-57
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    • 2001
  • 본 논문에서는 광대역 특성을 가지는 원편과 마이크로스트립 EMC 크로스 다이폴 어레이 안테나의 설계에 관하여 기술하고 있다. 광대역 특성과 원편과 특성을 실현하기 위해, 급전선과 전자기적으로 결합하는 크로스다이폴 소자를 제안한다. 원편파 EMC 크로스 다이폴 소자의 최적 설계 파라미터들은 FDTD와 앙상블에 의해 계산되었다. 어레이에 있어서 전계의 균일한 개구분포를 얻기 위하여, 크로스 다이폴 소자들을 마이크로스트립 급전선로를 중심으로 하여 지그재그로 배치하는 Offset 기법을 사용하였다. 20소자 어레이 설계로부터 12 GHz에서 계산된 축비와 이득은 각각 0.1 dB와 9.9 dBi 였다. 제작된 20소자 어레이 안테나의 주파수 특성이 측정되었고 계산 결과와 잘 일치하였다.

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FM 방송 기반 멀티스태틱 PCL 시스템 원형 배열 안테나 보정을 위한 Array Manifold 측정 및 검증 (Array Manifold Measurement and Verification for UCA Calibration in Multistatic PCL System based on FM Broadcasting)

  • 박준식;심홍석;안준일;송규하
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.165-174
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    • 2021
  • This study describes a method of measurement and verification of array manifold of uniform circular array antenna applicable to multistatic Passive Coherent Location(PCL) system using FM broadcasting. In an environment of outdoor test where FM broadcast signals are scattered, array manifold measurement methods using network analyzer and multi-channel digital receiver are introduced. Also, the descriptions and solutions for the test limits of each measurement method and the considerations affecting the measurement accuracy are presented. In addition, to verify the validity of the measured array manifold, the gain and phase difference were compared with the array manifold data obtained by EM simulation, and the effectiveness and accuracy of the measured array manifolds were compared and analyzed by estimating the direction of arrival of the FM broadcast signal received from the multistatic PCL system.

혼합 배열 안테나 기반의 적응 빔형성 시스템 (Adaptive Beamforming System Based on Combined Array Antenna)

  • 김태윤;황석승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.9-18
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    • 2021
  • 5G 통신은 높은 주파수 대역을 사용하는 밀리미터파 통신이다. 높은 주파수 특성으로 인해 전파의 직진성이 강해지므로, 넓은 범위를 서비스하기 위해서는 다수의 기지국을 기반으로 한 빔형성(beamforming) 기술이 요구된다. 빔형성 기술을 적용하기 위해서는 안테나에 입사되는 신호의 도래각(Angle-of-Arrival : AOA) 정보가 필요한데, 일반적으로 도래각은 고분해능 알고리즘인 MUSIC(: Multiple Signal Classification)이나 ESPRIT(: Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Technique)을 사용하여 추정된다. 빔형성 기술을 적용하기 위해 다양한 안테나 형태가 사용될 수 있지만, 일반적으로 단일 형상(사각, 원형, 육각)의 안테나 배열이 주로 사용되어 왔다. 본 논문에서는 다양한 주파수에 적합한, 기존의 단일 형상 배열 안테나가 아닌, 사각과 원형 배열이 혼합된 형상의 배열 안테나를 기반으로 한 송/수신 빔형성 시스템을 소개하고 성능을 평가한다. 제안된 혼합 형상 배열 안테나 기반의 빔형성 시스템에 대한 성능평가를 위해 다양한 시나리오를 바탕으로 컴퓨터 시뮬레이션을 실시한다.