• 한국전자파학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.190-194
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• 2019

본 논문에서는 위상 배열안테나 급전부를 포함한 반사판 안테나의 빔포밍 특성을 연구하였다. 제안된 안테나의 반사판의 직경, F/D, 급전부의 배열 소자수가 변함에 따라 반사판에 의해 형성되는 빔의 조향각을 계산함으로써 안테나의 빔포밍 특성을 확인하였다. 또한 실제 측정을 통해 제안된 안테나의 빔포밍 특성을 확인하기 위해 직경 1.5 m의 반사판, LPDA(Log Periodic Dipole Array) 4소자로 구성된 급전부를 이용하여 빔포밍 성능을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.826-831
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• 2008

본 논문은 이동 위성 통신을 위한 성형 반사판 기반의 하이브리드 안테나 설계에 대하여 서술한다. 하이브리드 안테나는 성형 반사판과 $1{\times}8$ 배열의 선형 위상 배열 안테나로 이루어진 급전부로 구성되며, 최소의 개구면으로 안테나에 요구되는 최적의 성능을 구현하기 위하여, 반사판 성형화 기법이 적용되었다. 또한, 급전부 설계에 있어서, 능동 배열의 수를 최적화함으로써 전체적인 안테나의 제작 단가를 최소화 할 수 있다는 장점을 갖는다. Ka-대역에서 설계된 본 안테나는 앙각 방향 $+45^{\circ}$를 기준으로 ${\pm}3^{\circ}$ 범위에서 빔 패턴을 전기적으로 제어할 수 있으며, 부엽 레벨을 포함한 안테나 빔 패턴에 대해서는 ITU-R S.465-5에 만족하도록 설계되었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.989-996
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• 2017

제안된 지향성 펜슬빔 안테나는 절곡된 타원 도체평판을 갖는 도파관 급전부와 포물형 곡면 반사판으로 구성되어 있다. 반사판 뒤에서 삽입된 급전 도파관의 종단 부근 광벽에 위치한 두 개의 사각형 개구는 반사판 초점에 위치하며, 절곡된 타원 평판으로 전자파 에너지를 방출시킨다. 이 평판은 전자파 에너지를 일차 반사시키며, 주 반사판을 향하도록 설계되어 있다. 도파관 종단에 위치한 두 사각형 개구는 안테나 시스템의 임피던스 정합을 위해서 안쪽으로 돌출된 탭을 가지는데, 탭의 형태는 잘려진 타원형이다. 제안된 포물형 반사판 안테나의 반사판의 직경은 400 mm, 촛점은 134.23 mm 이며, 사용 중심주파수 16.5 GHz에서 안테나이득은 33.68 dBi, 3 dB 빔폭은 $3.3^{\circ}$, 반사손실 -15 dB 사용대역폭은 1.0 GHz 이상이 되도록 설계하여, HFSS-IE를 사용하여 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권8호
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• pp.766-773
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• 2016

본 논문에서는 항공기 탑재 회전 방향탐지용 소형 옵셋 파라볼릭 반사판 안테나를 제안한다. 반사판 안테나의 급전부로는 초광대역 특성을 보유하며, $45^{\circ}$ slant 선형 편파를 갖는 LPDA 안테나를 적용하였다. 반사판은 고이득과 항공기 동체 배면 탑재를 위해 파라볼릭 형상을 기준으로 크기를 소형화시켰으며, 고각 기준으로 $5^{\circ}$ 기울어지게 설계되었다. S 대역에서 Ka 대역까지 20:1의 초광대역 구간에서 제안된 안테나의 평균 이득은 27.97 dBi, 평균 반전력 빔폭은 방위각 $4.55^{\circ}$, 고각 $4.3^{\circ}$로 측정되어 펜슬 빔(pencil beam)의 방사패턴을 가지며 시뮬레이션 결과와 유사함을 확인하였다. 설계된 안테나는 제한된 영역 내에 장착되는 소형의 옵셋 파라볼릭 반사판 안테나로서 원하는 초광대역과 고이득 특성을 확보하여 항공기에 탑재되는 회전 방향탐지 안테나 시스템에 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권7호
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• pp.653-659
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• 2016

본 논문은 공중에서 회전하면서 광대역 신호를 방향 탐지하고 수신하는 반사판 안테나 급전기용 초광대역 LPDA(Log-Periodic Dipole Array) 안테나를 제안한다. S 대역부터 Ka 대역까지 20:1 이상의 초광대역 특성을 확보하기 위해 평면기판 위에 방사소자를 인쇄하였고, 기판 사이에 견고한 구조의 쐐기형 유전체 지지대를 삽입하였다. 또한, 무게를 줄이기 위해 지지대 중심 부분을 스티로폼 재질로 대체하였다. 설계된 LPDA 안테나의 5-dB 반사손실 대역폭은 시뮬레이션 37.57:1(1.09~40.95 GHz), 측정 33.85:1(1.31~44.35 GHz)로 초광대역 특성을 나타내었다. 동작 대역에서 평균 이득은 시뮬레이션, 측정 각각 5.79 dBi, 5.76 dBi로서 요구하는 이득을 확보하였다. 제안된 견고하고 가벼운 초광대역 LPDA 안테나는 항공용으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.344-350
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• 2009

본 논문에서는 새로운 빔 조향 방식을 갖는 하이브리드 안테나를 제안하였다. 본 안테나는 카세그레인 안테나 구조로서, 파라볼라 구조의 고이득 특성을 구현하기 위하여 설계된 주반사판과 평판형 구조로서 모든 방향에서 ${\pm}3^{\circ}$ 회전할 수 있도록 설계된 부반사판의 경사각을 이용하여 안테나 빔 조향(beam pointing)을 제어할 수 있도록 하였다. 또한, 20개의 소자 안테나로 구성되는 능동 배열을 급전부에 적용함으로써, 일차적으로 급전 배열에 의한 전자식 빔 조향 제어와 함께, 부 반사판의 경사각을 이용한 이차적인 빔 조향 제어가 가능하도록 하였다. 본 안테나는 이동체 내에서 위성을 통한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있도록 설계되었으며, 무궁화위성의 사양에 맞춰 송신은 Ka-대역(30.085$\sim$30.885 GHz)에서, 수신은 K-대역(20.355$\sim$21.155 GHz)에서 동작하도록 설계되었다. 또한, 제작된 시제품 안테나의 특성 시험을 통하여, 송신 및 수신 대역에서 최소 47 dBi와 44.4 dBi의 안테나 이득을 가지며, 급전 배열 및 부 반사판을 통하여 안테나의 빔이 ${\pm}2^{\circ}$ 범위까지 가변할 수 있음을 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.109-113
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• 2015

본 논문은 초점 반사판 안테나를 위한 이중 대역 급전 혼에 대한 연구 결과를 제시하였다. 반사판 안테나의 초점에 위치하는 급전혼에 의한 전파 장애를 최소화하기 위해 동축 도파관 구조를 적용하였다. 동축 도파관의 내부 영역은 높은 주파수 대역을 위한 원형 도파관 TE11 모드가 여기 되도록 하였다. 외부 영역은 낮은 주파수 대역을 위해 사용되고, 동축 TE11 모드는 진행하고 기본 TEM 모드는 억제되도록 설계하였다. 각각의 여기 모드 생성을 위해서는 구조적 제약이 따르고, 이는 반사 손실 및 패턴 성능을 저하시킨다. 본 논문은 용량성 및 유도성 아이리스를 사용하여 반사 손실을 개선하였다. 또한 이중 모드에 의한 개선된 패턴 성능을 보였다. 본 논문에서 제시한 혼 설계는 제작 및 시험을 통해 성능을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1587-1595
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• 1996

We obtained the predicted and measured results for the reflection coefficient and radiation pattern of Ka-band (20- GHz) corrugated horn, which is usually used for feeder of reflector antenna for satellite communication, using suface impedance condition. In order to predict the reture losses of corrugated horn, we analyzed propagation constant of hybrid mode in the corrugated waveguide and then obtained the total reflection coefficient using the circuti theory of multi-step transformer. We also got the radiation pattern of corrugated horn with small flare angle, considering the phase deviation and integrate transverse field on aperture. A test model of corrugated horn antenna for Ka-band designed using theory and program displayed performance and the results agree with the theoretical prediction.

• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.502-507
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• 2013

본 논문에서는 개구면이 큰 기존 원형 이중 모드 혼의 E/H 평면 방사 패턴 대칭성 향상을 위한 변형된 개구면을 갖는 원형 이중 모드 혼을 제안한다. 제안된 안테나는 급전부, 모드 발생부, 위상정합부로 구성되며, 이 중 위상정합부의 원형 개구면은 E/H 평면의 방사 패턴 대칭성 향상을 위해 타원형 혹은 직사각형으로 변이된 형상을 갖는다. 제안된 안테나와 기존 원형 이중 모드 혼의 성능 비교를 위해 15 GHz에서 동작하는 기존 원형 이중모드 혼과 직사각형 개구면을 갖는 원형 이중 모드 혼을 제작하고 분석하였다. 측정 결과, f/d 비가 1인 반사판 안테나의 최대 개구 효율을 위한 급전 혼의 빔 폭인 -11 dB 빔 폭($53^{\circ}$) 내에서 기존 원형 이중 모드 혼의 경우 3.394 dB의 E/H 평면 방사 패턴 차이를 갖는 반면, 제안된 안테나는 오직 0.539 dB 차이를 가진다.