• 제목/요약/키워드: Ku-대역 안테나

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초광대역 발룬을 이용한 Ku 대역 Quasi-Yagi 배열 안테나 설계 (Design of a Ku-Band Quasi-Yagi Antenna Array Using an Ultra-Wideband Balun)

  • 우동식;김영곤;조영기;김강욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.207-213
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    • 2008
  • 본 논문에서는 초광대역 발룬을 이용한 quasi-Yagi 배열 안테나의 간단한 설계 과정이 소개되었다. 제안된 안테나는 발룬, 급전선 그리고 안테나간의 연결을 임피던스 정합의 관점에서 간단히 설계될 수 있음을 보였다. 이러한 광대역 및 고이득 배열 안테나는 초광대역 특성을 가지는 발룬을 이용하여 쉽게 설계할 수 있다. 실제 Ku 대역에서 설계된 $1\times4$$1\times8$ quasi-Yagi 배열 안테나는 약 50 %의 대역폭을 가졌고, 9$\sim$2 dBi의 안테나 이득을 가졌다. 측정 결과 계산 값과 잘 일치하였고, 광대역이면서 좋은 복사 특성을 가졌다. 본 논문에서 제시된 새로운 방법의 초광대역 배열 안테나는 광대역 위상 배열 안테나 및 공간 전력 합성 시스템 등에 다양하게 응용될 수 있다.

작은 디바이스를 위한 원형편파안테나 설계 (Design of Circular Polarization Antenna for Small Device)

  • 김승우;강춘호
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제49권3호
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    • pp.47-52
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    • 2012
  • 본 논문은 Ku대역에서 동작하는 레이더용 원형편파안테나에 대한 설계 및 실험에 관한 것으로 선형안테나를 이용하여 원형편파안테나를 만들기 위해 Post를 이용함으로 안테나의 구조적 크기를 줄일 수 있었다. 원형편파 안테나의 축비 Bandwidth을 넓히기 위해 3개의 Post을 사용하였으며, 축비 최적화를 위해 Post사이 거리와 길이를 적절하게 선정하여 설계하였다. 또한 축비 최적화를 위해 반응표면법을 이용하여 최적화를 하였으며, 구현된 안테나는 12.7%의 Impedance Bandwidth와 설계 대역 내에서 2dB 이하의 축비 특성 및 7.8dBi 이상의 이득을 확인할 수 있었다.

모드정합 컨버터에 기반한 광대역 원뿔형 주름 혼안테나 설계 및 분석 (Analysis and Design of a Wideband Corrugated Conical Horn Antenna Based on Mode Matching Converter)

  • 이동학;양두영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.1-7
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    • 2016
  • 본 논문에서는 Ku 밴드 전체 대역에 걸쳐 광대역 주파수 특성을 얻을 수 있는 원뿔형 주름 혼안테나의 설계방법을 제안하였다. 혼안테나의 이득, 정재파비, 주편파와 교차편파의 비와 광대역 특성을 개선시키기 위하여 두 종류의 모드정합 컨버터를 원뿔형 주름 혼안테나 내부에 구성하였다. 하나의 형태는 원형도파관 종단 내부에 또 다른 형태는 혼플레어 전단에 설치하였다. 제안된 모드정합 컨버터들의 위치에 따라 두 가지 형태의 안테나 구조는 시뮬레이션을 통해 비교하고 분석되었다. 그리고 Ku 밴드 전체 주파수 대역인 12-18 GHz에서 정재파비가 2보다 작고 교차편파와 주편파의 비가 30dB, 안테나 이득이 20dB 이상인 값에서 안테나의 성능을 비교한 결과, 원형도파관 내에 모드정합 컨버터를 설계한 원뿔형 주름 혼안테나의 구조가 혼플레어 내에 모드정합 컨버터를 설계한 안테나의 구조보다 제반 성능이 더욱 안정적이고, 동시에 송수신할 수 있는 신호 주파수 대역이 광대역 특성을 갖는다. 따라서 이득과 VSWR, 복사패턴, 대역폭 등을 감안했을 때, 원형도파관 내부에 모드정합 컨버터를 설계한 구조가 좀 더 뛰어난 성능을 보였다.

무인기용 Ku 대역 위성추적 시스템의 동축구조 도파관 고차모드 커플러에 대한 연구 (A Study on Coaxial-Structure Waveguide High-Order Mode Coupler of Ku-Band satellite tracking system for UAV)

  • 이재문;임재성;가득현
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.93-99
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    • 2016
  • 본 논문은 무인기용 Ku 대역 위성추적 안테나 시스템의 다중모드 모노펄스 추적 시스템을 위한 소형구조 도파관 고차모드 커플러를 설계, 제작 및 성능시험을 수행하였다. 제안된 고차모드 커플러는 이동형 탑재용 위성추적 안테나 시스템에 적용이 가능하도록 장착성을 감안, 동축 구조의 도파관 구조를 이용하였다. 또한 제안된 커플러를 이용하여 출력된 추적 오차 신호의 패턴을 측정하고 설계된 주파수 대역내에서 적정한 추적 오차가 도출됨을 확인하였다. 제안된 커플러 구조는 향후 정밀추적이 요구되는 다중모드 모노펄스 위성추적시스템에 이용될 것으로 기대된다.

Ku 대역 선형 능동 위상 배열 안테나 시스템 설계 및 실험 (Design and Experiment of Ku_band Linear Active Phased Array Antenna System)

  • 류성욱;엄순영;윤재훈;전순익;김남
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.694-705
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    • 2006
  • 본 논문은 Ku 위성 방송 대역에서 동작하는 선형 능동 위상 배열 안테나 시스템의 설계 및 실험에 관한 것으로, 안테나 시스템은 16개의 방사 능동 채널 및 16 채널 입력의 윌킨슨 전력 결합기 그리고 안정화 직류 전원 및 위상 제어 보드로 구성된다. 각 능동 채널 내에는 3-비트 디지털 위상 천이기가 존재하여 제어부로부터 위상을 제어 받아 전자적인 안테나 빔을 형성할 수 있다. 측정된 각 능동 채널간의 진폭 및 위상 편차는 각각 ${\pm}0.8dB$ 이하 및 ${\pm}15^{\circ}$ 이하였으며, 각 능동 채널의 잡음 지수는 동작 대역 내에서 1.2 dB 이하의 성능을 갖는다. 전체 안테나 시스템의 측정 성능은 동작 대역 내에서 23.07 dBi 이상의 안테나 이득과 - 11.17 dBc 이하의 사이드로브 레벨 그리고 정방향에서 -12.75 dBc 이하의 교차 편파 레벨을 보여 주었다. 또한, 능동 채널내 위상 제어를 통해 $10^{\circ},\;20^{\circ},\;30^{\circ}$의 빔 스캔 방사 패턴이 측정되었으며, 이때, 각각 1.1 dB, 2.5 dB, 3.6 dB의 빔 스캔 손실 성능을 보여 주었다.

위성통신을 위한 송수신 겸용 삼중 적층 마이크로스트립 패치 배열 안테나 설계 (Design of Three-stacked Microstrip Patch Array Antenna Having Tx/Rx Feeds For Satellite Communication)

  • 박웅희;노행숙
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.853-859
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    • 2007
  • 본 논문은 Ku-대역 위성 통신에서 배열 안테나의 하나의 단일 안테나로 사용 가능한 송/수신 겸용 구조의 마이크로스트립 패치 배열 안테나에 관한 것이다. 본 논문에 제시된 마이크로스트립 패치 배열 안테나의 단일소자인 하나의 마이크로스트립 패치 안테나는 고이득과 광대역 특성을 구현하기 위하여 한 개의 방사패치와 두 개의 기생패치로 구성된 삼중 적층 구조 형태로 설계하였다. 이러한 단일 패치 안테나 소자는 고이득의 특성을 얻기 위하여 $1{\times}8$ 배열 구조로 배열하였으며, 안테나 크기 및 급전 손실을 고려하여 직렬과 병렬 급전을 혼합하여 급전 회로를 설계하였다. 제안된 삼중 적층 송/수신 겸용 배열 안테나는 무궁화 3호 위성과의 방송 및 통신 송수신을 위해 송신 주파수대역($14.0{\sim}14.5GHz$)은 수직편파, 수신 주파수대역($11.1{\sim}12.75GHz$)은 수평편파로 설계하였다. 설계한 안테나의 타당성을 검증하기 위하여 삼중 적층 구조의 마이크로스트립 패치 안테나를 실제 제작 및 측정하였다. 그 결과 송/수신 대역 내에서 배열 안테나 이득은 $17{\sim}18dBi$이고, 임피던스 대역폭은 전대역에서 10% 이상의 결과를 보이며, 교차편파 레벨은 -25 dB 이하, 부엽레벨은 -9.4 dB 이하의 양호한 결과를 보였다.

위성방송 서비스 중계 시스템용 고성능 편파 식별 혼안테나 디자인 (High Polarization Discrimination Antenna Design for Satellite Broadcasting Service Repeating System)

  • 강남구;김정욱;김성철
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.1-4
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    • 2006
  • Ku band의 위성 신호 중계 기술은 수신 신호의 편파 변환을 통해 고층 건물이나 나무, 기타 지형지물에 의해 만들어진 전파 음영지역에서도 위성 방송 서비스의 적용이 가능하다. 본 논문은 안테나 패턴과 사용 주파수 대역에 대해 편파 특성을 만족시키는 고성능 편파 식별 안테나의 제작에 초점을 둔다. 축비 개선과 편파 식별 특성 향상의 관점에서 제작된 안테나는 위성 방송 서비스 중계 시스템에 적합한 특성을 보인다.

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FDTD 방법을 이용한 Ku 대역 송수신 겸용 마이크로스트립 단일 소자 해석 및 8X4 배열 안테나 (An Analysis of TX/RX Microstrip Single Element using FDTD at Ku-band and 8X4 Array Antenna)

  • 윤재승;전순익
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.830-838
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    • 2003
  • 본 논문에서는 위성 통신 송, 수신 겸용 단일 마이크로스트립 안테나를 설계, 해석, 제작, 측정하였다. 송,수신 주파수 대역은 각각 14.0~l4.5 GHz, 11.7~12.75 GHz이며, 각각 수직, 수평 편파를 사용한다. 제안된 단일안테나 구조는 수신 대역에 대하여 마이크로스트립 직접 급전, 송신 대역에 대하여 개구면 결합 스트립 라인 급전 방법을 사용하였으며, 높은 이득과 수신 광대역 특성을 위하여 적층된 방사 소자를 사용하였다. 본 연구에서의 단일 소자의 해 석으로 finite difference time domain(FDTD) 방법과 method of moment(MOM)에 의한 방법을 비교하였으며, 유한한 구조와 두 접지면간의 불완전성 등이 해석에 고려되므로 FDTD 방법이 보다 정확함을 알 수 있었다. 제안된 구조는 2차원 구조로의 일반적 확장이 용이하며 송, 수신 8$\times$4 배열에 대하여 수신, 송신-10 dB, -14 dB 이하의 반사계수와 18.6~20.2 dBi, 송신 20.7~21.3 dBi의 이득값을 가져 각각 43~51%, 52~57 %의 방사효율을 가져, 스트립라인 급전에 의해 송신 대역에서 불요방사 수준을 낮출 수 있었다.

삼중 사각 루프 슬롯 배열 형태를 갖는 Ka/Ku 대역 주파수 선택 반사기 설계 (Design of Ka/Ku Band Frequency Selective Surface with Triple Square Loop Slot Array)

  • 고지환;조영기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.1060-1070
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    • 2003
  • 국내 위성통신용 Ku/Ka 대역 파라볼라 안테나에 적용될 수 있는 삼중 사각 루프 슬롯 배열 형태인 새로운 주파수 선택 반사기 구조를 제시하였다. 본 논문에서 설계, 제작된 주파수 선택 반사기 구조는 다층 유전체인 하니콤 위에 삼중의 사각 루프 슬롯으로 구성되는 단위 소자가 평면에 2차원적으로 주기적인 배열 형태를 지닌다. 주파수 선택 반사기를 제작하여 측정한 결과 계산 결과와 일치되었으며, 요구되는 사양대로 14/12 GHz대 주파수에서는 입사파의 대부분이 투과되는 반면, 30/20 GHz대 주파수에서는 전반사가 일어남을 확인하였다.

큐브위성용 평면배열안테나의 isoflux 방사특성 유도에 관한 연구 (A Study on the Derivation of isoflux Radiation Characteristics of Planar Array Antenna for CubeSAT)

  • 정진우;표성민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.917-920
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    • 2020
  • 본 논문에서는 Ku대역 통신시스템을 사용하는 큐브 위성에 장착이 가능한 평면배열안테나 있어, isoflux 방사특성을 유도하기위한 급전신호 가중치 분석에 관하여 연구하였다. 평면배열안테나는 큐브위성 장착성을 고려하여 8*8개의 방사소자를 평면 배열하였으며, 각 축 기준 방사소자 간 간격은 0.5 lambda로 설정하였다. isoflux 방사특성 유도를 위한 급전신호 가중치는 저대역 통과필터 설계에 활용되는 신호처리 기법을 이용하여 산출하는 방법을 제시하였다. 본 논문에서 제안된 방법의 분석 결과 원활한 isoflux 패턴을 유도할 수 있음을 확인하였다.