• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권3호
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• pp.105-110
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• 2007

광학계 렌즈이론을 바탕으로 밀리미터파를 집속 시킬 수 있는 렌즈를 설계 제작하고, 이를 이용하여 밀리미터파를 집속하였다. 밀리미터파가 집속되는 초점에 안테나를 위치시키고, 안테나를 기계적으로 이동 시키면서 한점씩의 영상 화소를 취해 전체적인 영상을 얻는 밀리미터파 수동 이미징 시스템을 제작하였다 이를 기반으로 렌즈의 초점면에 2차원적인 안테나 배열이 가능한 영상시스템을 목표로 하여 안테나 배열 소자를 설계 제작하였다. 안테나는 페르미 테이퍼 슬롯 안테나(Fermi Taper Slot Antenna)를 채택하였으며, 이 안테나는 높은 이득과 낮은 부엽 특성를 갖는다. 안테나 배열소자는 안테나, 발룬(Balun), MMIC, 검파기를 하나의 기판위에 집적하여 저손실 및 저잡음 효과를 얻을 수 있을 수 있도록 설계 제작하였다. 집적화된 수동형 안테나 배열 소자는 $4\times1$형태로 제작되었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권2호
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• pp.74-79
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• 2010

본 연구에서는 다수의 혼 안테나 배열을 가지는 밀리미터파 수동 이미징 센서를 설계 하였다. 6개의 혼 안테나를 일체형 구조 형태로한 배열 안테나를 제안하였고, 이를 공간상에 효율적으로 배치함으로써, WR-10 구조의 LNA와의 결합이 용이하도록 하였다. 안테나는 94GHz의 중심주파수에서 17.5dBi의 최대 이득을 가지고, W 주파수 대역에서 -25dB 이하의 반사계수 값을 가지도록 설계 하였고, 고해상도의 안테나 배열을 위해 안테나 개구면을 $6mm{\times}9mm$의 작은 크기로 설계하였다. LNA는 양호한 성능의 수신감도를 얻기 위해 55dB 이상의 총 이득과, 5dB 이내의 잡음지수를 가지도록 설계 하였다. 밀리미터 신호를 직류 신호로 변환하기 위해 상용 제로 바이어스 쇼키 다이오드를 사용한 검파기를 제작하였고, 검파기의 성능을 측정한 결과 500mV/mW 이상의 양호한 수신감도를 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.29-37
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• 2012

본 논문에서는 능동 위상 배열 안테나(APAA: Active-Phased Array Antenna)의 능동 반사 계수(ARC: Active Reflection Coefficient) 개선 및 보호 회로 구성을 통한 안정적인 시스템 운용에 관하여 연구하였다. 수동 위상배열 안테나에서와 달리 APAA는 복사 소자와 송수신 모듈이 결합된 형태로 일반적인 수동 위상 배열 안테나의 반사 계수 특성과 차별된 새로운 ARC의 정의가 적용되어야 한다. ARC는 방사하는 소자로부터의 자기 반사계수 외에 인접한 방사 소자로부터 유기되는 결합량의 중첩을 고려한 반사 계수이다. 이는 능동 위상 배열 레이더(APAR: Active-Phased Array Radar) 시스템의 특성을 예측하고 분석하는데 중요한 파라미터가 된다. 운용 중 발생하는 높은 ARC는 시스템 성능 열화에 직접적인 원인이 된다. 본 논문에서는 APAR의 안정적인 운용을 위한 방안으로 ARC의 성능을 개선시키는 방안과 보호 회로를 통한 열화 방지 방안에 관하여 분석하였다. 실제 제작한 능동 위상 배열 안테나의 실험 결과를 통해 두 방안의 유효성을 검증하였다.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제41권6호
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• pp.715-730
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• 2019

We propose a switched beam-forming antenna that satisfies not only ultra-wideband characteristics but also beam-forming in the WLAN frequency band using an ultra-wideband antenna and passive parasitic elements applying a broadband optimal reactance load algorithm. We design a power and phase estimation function and an error correction function by re-analyzing and normalizing all the components of the parasitic array using control system engineering. The proposed antenna is compared with an antenna with a pin diode and reactance load value, respectively. The pin diode is located between the passive parasitic elements and ground plane. An antenna beam can be formed in eight directions according to the pin diode ON (reflector)/OFF (director) state. The antenna with a reactance load value achieves a better VSWR and gain than the antenna with a pin diode. We confirm that a beam is formed in eight directions owing to the RF switch operation, and the measured peak gain is 7 dBi at 2.45 GHz and 10 dBi at 5.8 GHz.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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• 제4C권6호
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• pp.306-309
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• 2004

This paper presents a new active antenna consisting of a microstrip patch for the passive radiator, a mixer for frequency conversion, a voltage controlled oscillator (VCO) and a phase detector for phase control. The microwave signal frequency has been converted into intermediate frequency (IF) on the antenna elements by the mixer. The active antenna consists of two ports, the IF port has a transmitted IF signal via power combined to the baseband and the dc control port is under the control of the phase-detector. The input voltage of the VCO is controlled by the phase detector. The scan range of the array is determined by the phase detector and the VCO and is obtained between 30$^{\circ}$ and - 30$^{\circ}$

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.720-728
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• 2011

본 논문에서는 레이더 표적의 피아 식별을 위해 일반적으로 사용되는 모노펄스 보조 감시 레이더용 안테나의 개발 방안 및 결과를 제시하였다. 개발된 안테나는 수동 선형 배열 안테나로서 횡급전기와 다수의 배열 소자로 구성된다. 횡급전기는 포트별로 전력 및 위상비가 최적화된 합, 차 및 부엽 억제 채널을 제공하며, 19개의 배열 소자와 1개의 후방 배열 소자와 연결되어 방위각 방향으로 빔 패턴을 형성한다. 합 채널 빔 패턴의 방위각 최대 부엽 수준은 -20 dBc 이하이며, 부엽 억제 채널 빔 패턴은 합 채널 빔 패턴의 주 빔 이외의 전 영역에서 부엽을 덮도록 한다. 그리고 차 채널 빔 패턴은 방위각 방향의 탐지 정확도를 높이기 위한 모노펄스 기능에 사용된다. 한편, 배열 소자는 고각 방향으로 성형 빔(shaped-beam)을 형성하여 지면으로부터의 강한 클러터 영향 및 다중경로 효과를 억제할 수 있도록 하였다. 개발된 안테나는 산란계수 측정 및 원전계 빔 패턴 시험을 통해 주어진 개발 규격을 모두 잘 만족하는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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• pp.367-370
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• 2005

In this paper, we made a Singly Fed patch which is the fittest at the feeding part. And we found out return loss and radiation pattern about dielectric rod array antenna which has six's passive element to shape FTEP(Flat-topped element pattern) after we analyzed the characters of singly dielectric rod antenna. We show the conclusion that has the optimum return loss and more flat radiation pattern.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.535-539
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• 2010

본 논문은 전파 수집 및 감시 시스템 등에 사용되는 신호의 도래 방향 측정에 관한 연구로써, V/UHF 대역의 다섯 개의 다이폴 안테나를 등 간격으로 원형 배열하여 얻어지는 안테나 간의 위상차 데이터를 CVDF(Correlation Vector Direction Finding) 알고리즘을 적용하여 방향을 추정하였다. CVDF 알고리즘을 적용하여 방향탐지 정확도를 높이기 위해서는 기본적으로 안테나로부터 얻어지는 위상 패턴이 왜곡되지 않고 이상적은 패턴을 가져야 한다. 그러나, 실 환경에서 원형 배열안테나의 위상패턴은 특정 주파수 대역, 특정 방위에서 왜곡되어 나타날 수 있다. 그 이유는 안테나 한 개의 소자만 사용할 때와는 다르게 안테나를 원형 배열구조로 배치함으로써 안테나 각 소자간의 간섭 및 센터폴(원형배열의 중앙에 위치하는 안테나 지지대)의 영향으로 인해 위상 패턴의 왜곡이 생길 수 있다. 특히 안테나 감도를 좋게 하기 위해 신호 증폭 특성을 갖는 Active 안테나를 사용하게 됐을 때는 Passive 안테나를 사용했을 때보다 이런 왜곡현상이 더 크게 나타나게 된다. 본 논문에서는 단순 CVDF 알고리즘을 적용했을 때의 방향탐지 측정 능력이 저하되는 현상을 최소화하여 방향탐지 측정능력 개선시키기 위한 방법으로, 위상을 측정하는 안테나의 조합을 실시간으로 변경하는 방법 및 안테나 빔패턴을 활용하는 방법등을 제안한다. 위의 제안된 개선알고리즘 적용 전/후의 시험결과를 통하여 이 제안방안의 타당성을 확인한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.223-230
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• 2014

본 논문에서는 5.8GHz ISM 대역(5.725GHz~5.825GHz)의 저가 3차원 빔 조향을 위한 단일급전 마이크로스트립 기생 배열 안테나를 설계 및 제작하였다. 안테나는 단일 급전 능동소자와 가변 리액턴스 부하를 갖는 4개의 기생소자로 구성된다. 제작된 안테나의 빔 조향 범위는 가변 리액턴스 부하의 조절에 의해 방위각 ${\Phi}=0^{\circ}$, ${\Phi}=45^{\circ}$, ${\Phi}=90^{\circ}$, ${\Phi}=135^{\circ}$에서 ${\pm}28^{\circ}$의 3차원 빔 조향을 이룰 수 있었다. 빔 조향 범위 내에서 안테나의 최대이득은 7.23dBi~9.36dBi를 가지고, -10dB 이하 반사손실대역폭은 빔 조향각도에 상관없이 항상 5.8GHz ISM 대역을 포함하였다.