• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제18권2호
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• pp.108-116
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• 2018

In this paper, a method of designing a Vivaldi type phased array antenna (PAA) which operates at S-band (2.8-3.3 GHz) is presented. The presented antenna uses broadside coupled split ring resonators (BC-SRRs) for high isolation, wide field of view, and good active S-parameter characteristics. As an example, we design a $1{\times}8$ array antenna with various BC-SRR structures using theory and EM simulations. The antenna is fabricated and measured to verify the design. With the BC-SRR implemented between the two radiating elements, the isolation is shown to be enhanced by 6 dB, up to 23 dB. The scan angle is shown to be within ${\pm}53^{\circ}$ based on a -10 dB active reflection coefficient. The operation of the scan angle is possible within ${\pm}60^{\circ}$ with a little larger reflection coefficient (-7 dB to -8 dB). The proposed design with BC-SRRs is expected to be useful for PAA applications.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권4호
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• pp.406-413
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• 2014

An optical true-time delay beam-forming system using a tunable dispersion compensating module (DCM) for dense-wavelength division modulation (DWDM) and a multiwavelength fiber ring laser for a phased array antenna is proposed. The multiwavelength fiber ring laser has one output that includes four wavelengths; and four outputs that include only single-wavelength. The advantage of such a multiwavelength fiber ring laser is that it minimizes the number of devices in the phased array antenna system. The time delays according to wavelengths, which are assigned for each antenna element, are obtained from the tunable DCM. The tunable DCM based on a temperature adjustable Fabry-Perot etalon is used. As an experimental result, a DCM could be used to obtain the change of the beam angle by adjusting the dispersion value of the DCM at the fixed lasing wavelengths of the fiber ring laser in the proposed optical true-time delay.

• 한국광학회지
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• 제13권4호
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• pp.289-294
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• 2002

2${\times}$2 MEMS 스위치와 광섬유 지연선로의 조합으로 구성된 위상배열 안테나(Phased-Array Antenna: PAA)용 광학적인 실시간 지연선로(True Time-Delay : TTD)를 제안하였으며, $30^{o}$의 분해능을 갖고 최대 $120^{o}$까지 빔 주사방향을 조정 할 수 있는 선형 PAA 용 실시간 지연선로를 구현하였다. 본 구조는 제어가 간편하며, 한 개의 파장 고정 레이저 다이오드를 사용하기 때문에 기존에 제안된 파장 가변 광원을 사용하는 구조들보다 고속 동작이 가능하고, 경제적이라는 장점을 갖고 있다. 또한, 제안된 실시간 지연선로는 각각 연결된 안테나 소자 4개로 구성된 10㎓용 PAA를 설계하였다. 전산 모의 실험 결과, 설계된 PAA의 최대 빔 이득은 빔 주사각이 0˚인 경우에는 11.6dB, $\pm$$30^{o}$일 때 11.2dB, 그리고 $\pm$$60^{o}$에서 10.6dB로 나타났다.

• 한국광학회지
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• 제18권2호
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• pp.162-166
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• 2007

본 논문에서는 여러 개의 DFB LD로 구성된 다파장 광원을 이용하여 선형 위상 배열 안테나(Phased Array Antenna; PAA)를 위한 WDM 광 실시간 지연선로(Optical True Time-Delay; OTTD) 빔 성형기를 제안하였다. X-밴드용 3-비트 선형 PAA 구동을 위해, 4개의 DFB LD로 이루어진 다파장 광원과 단위 시간 지연이 12 ps인 광섬유 지연선로 행렬로 구성된 WDM-OTTD를 구현하여 모든 방사각에서 시간 지연을 측정하였다. 최대 시간지연 오차는 인접 안테나 소자간 시간지연이 36 ps인 경우에 -1.74 ps와 +1.14 ps로 나타나, 방사각 오차는 주 빔의 방향이 $46.05^{\circ}$일 때 $-2.87^{\circ}\sim+1.88^{\circ}$이내가 될 것으로 예상된다. 5-GHz부터 10-GHz까지 6개의 서로 다른 RF 주파수에 대하여 시간지연 특성을 조사한 결과, 모든 주파수에서 동일한 시간 지연이 발생되는 것을 확인하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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• pp.318-319
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• 2003

이동통신 시스템에서 데이터, 음성, 영상신호를 효율적으로 전송하기 위해 위상 배열 안테나(Phased-Array Antenna： PAA)에 관한 연구가 최근 국내외적으로 활발히 진행되고 있다. 광통신 기술을 이용한 PAA용 실시간 지연선로 (True Time-Delay： TTD)는 넓은 대역폭, 저 손실, 전자파 간섭에 무관, 소형화, 특히 ‘beam squintr´ 현상이 없는 장점이 있기 때문에 각광을 받고 있다. 특히, 신호의 간섭을 줄이기 위해 안테나 방사 패턴의 부엽 (side lobe)의 크기를 감소시킬 수 있는 안테나 설계기술이 필요하다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제14권4호
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• pp.466-472
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• 2003

본 논문에서는 서로 다른 길이의 광섬유 지연선로를 광 2${\times}$2 MEMS 스위치로 선택하여 위상 배열 안테나의 각 안테나 소자에 급전되는 RF 신호의 위상을 고속으로 제어할 수 있는 광 실시간 지연선로의 구조를 제안하였다. RF 신호의 주사 방향이 8개인 10 GHz 선형 위상 배열 안테나용 광 실시간 지연선로를 구현하였으며, 실험 결과 최대 시간 지연 오차가 0.2 ps이하, 즉 최대 주사 각 오차 0.84$^{\circ}$로 측정되었다. 또한 제안된 실시간 지연선로에 의해 구동되는 8개의 마이크로 스트립 패치 안테나 소자로 구성된 10 GHz용 선형 위상배열 안테나를 설계하였고, 시뮬레이션을 이용하여 이 안테나의 방사 패턴을 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제16권3호
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• pp.287-294
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• 2005

본 논문에서는 크로스(CROSS) 포트에 광섬유 지연선로가 연결된 $2\times2$ 광 스위치들로 구성된 광섬유 지연선로 행렬과 다파장 광원을 이용한 2차원 위상 배열 안테나(Phased Array Antenna; PAA)용 광 실시간 지연선로(True Time-Delay ; TTD)의 구조를 제안하였고, 파장 의존형 광 TTD와 파장 비의존형 광 TTD를 결합하여 10-GHz 2차원 PAA용 2-비트$\times$4-비트 광 TTD를 제작하였다. 단위 시간 지연 차이가 각각 ${\Delta}T=12ps$와 $\Delta\tau=6ps$인 파장 의존형 광 TTD와 파장 비의존형 광 TTD의 모든 주사각에 대해서 시간지연을 측정하였다. 파장 의존형 광 TTD의 시간 지연 오차는 지터에 의해 최대 2.8 ps가 발생하였으며, 파장 비의존형 광 TTD의 경우에는 ${\pm}0.8ps$이하의 오차가 나타났다. 제안된 2차원 PAA용 광 TTD의 구조는 1차원 선형 PAA보다 높은 이득을 얻을 수 있고, 다파장 광원을 사용하므로 광 파워 및 파장의 안정성을 확보할 수 있으며, 전기적 스위치 제어기를 이용하여 $2\times2$ 광 스위치 행렬을 열(column) 단위로 절체하기 때문에 주사 빔 제어 속도가 빠르고 구동이 간단한 장점을 갖고 있다.

• 한국광학회지
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• 제15권4호
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• pp.385-390
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• 2004

본 논문에서는 파장 고정 광원 한 개와 2${\times}$2 광 MEMS 스위치, 그리고 광섬유 지연선로로 구성된 4-비트 선형 위상배열 안테나(Phased Array Antenna: PAA)용 광 실시간 지연선로 (True Time-Delay; TTD)의 구조를 설계하였고, 두 개의 안테나 소자로 구성된 10-GHz PAA 구동을 위해 단위 시간 지연 차이가 6 ps인 4-비트 TTD를 구현하였다. 실험 결과, 최대 시간지연 오차는 -0.4 ps로 측정되었으며, 이에 대한 최대 주사각 오차는 1.63$^{\circ}$로 나타나, 구현한 TTD의 성능이 이론치와 서로 일치하는 것을 확인하였다. 각 안테나 소자에 연결된 광 MEMS 스위치와 광섬유 지연선로의 삽입손실은 스위치 상태에 따라 최소 1.36 ㏈에서 최대 2.4 ㏈로 측정되었으며, 또한 정해진 주사각의 경우에는, 안테나 소자 간 삽입손실 차이가 최대 0.32 ㏈로 측정되었다. 안테나 소자 전단의 증폭기 이득 조정이나 가변 감쇄기를 사용하여 삽입손실을 균등화시키면, 기존의 파장 가변 광원을 이용하는 TTD 구조들 보다 안정적이며 경제적인 TTD 구조가 될 것으로 예상된다.

• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.7-17
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• 2006

본 논문에서는 FBG 프리즘을 이용한 파장 의존형 광 실시간 지연선로(wavelength-dependent optical true time-delay; WDOTTD) 와 2${\times}$2 광 스위치의 크로스 포트에 각기 다른 길이의 광섬유 지연선로를 연결한 광섬유 지연선로 행렬인 파장 비의존형 광 실시간 지연선로(wavelength-independent optical true time-delay; WIOTTD)로 구성된 평면 위상 배열 안테나용 OTTD 구조를 제안하였다. 최대 시간 지연 차이가 810 ps인 WDOTTD와 $\pm$50 ps인 WIOTTD를 직렬 연결하여 10-GHz, 2비트${\times}$4비트 2차원 OTTD를 제작하였고, 모든 주사각에 대해서 시간지연과 삽입손실을 측정하였다. 광섬유 지연선로 행렬을 이용한 4-비트 WIOTTD의 시간 지연 측정오차는 $\pm$1 ps이하로 나타났다. 또한, 제안된 광 TTD의 성능을 분석하기 위하여, 8${\times}$8 마이크로스트립 안테나 소자들로 구성된 10-GHz 평면 PAA의 방사 패턴을 시뮬레이션으로 측정하고 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권10호
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• pp.904-910
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• 2016

일반적으로 위성에 탑재되어 재밍 신호 제거를 위해 널링 기능을 수행하는 안테나로 위상배열 안테나 또는 다중 빔 안테나를 사용한다. 본 논문에서는 다중 빔 안테나를 사용하여 한반도 지형에서의 널링 효과에 대하여 고찰하였다. 먼저 7개의 다중 빔으로 지구 전체를 커버하는 경우에 대하여 널링 성능과 그 특성을 확인하였으며, 다음으로 10개 및 19개의 다중 빔을 한반도에 적용하여 최적의 결과를 도출 및 비교하였다.