본 논문에서는 Ka-대역에서 원형편파기, 임피던스 변환기, 직선 구조 모드변환기가 결합된 원형편파 도관관안테나를 설계 및 제작하였다. 원형 편파기는 유전체를 $45^{\circ}$ 형태로 삽입하는 형태와 타원형상의 단면을 갖는 도파관구조의 두가지 모델을 설계하여 전기적인 주요특성을 비교하였다. 또한, 직선구조 모드변환기는 계단구조의 임피던스 변환구조(stepped impedance transition)를 가지며 도파관을 진행하는 TE 모드의 전력신호를 동축선의 TEM 모드로 변환시키며, 직선모드 변환기의 입력부에 위치한 Feed-through를 통하여, 안테나를 능동모듈에 직접 연결할 수 있도록 설계하였다. 제작된 안테나는 측정결과 30.085~30.885GHz의 주파수대역에서 VSWR < 1.5, Axial ratio < 1.0dB 이하의 광대역특성을 가지며, 동일한 주파수 대역 내에서 6.7 ~ 7.0 dBi의 안테나 이득을 갖는다.
본 논문에서는 차량용 위성 안테나에 적합한 평판형 도파관 슬롯 배열 안테나를 설계 제작하였다. 제안된 안테나는 마이크로스트립 패치 배열 안테나의 유전체 손실 및 급전 라인의 손실을 대체하고자 조립하기에 간단한 3층 구조의 급전 도파관을 이용하여 고이득의 안테나를 구현하였다. 또한 얇은 단일 필름을 이용한 편파기를 사용하여 위성에서 송신한 RHCP(Right Handed Circular Polarization), LHCP(Left Handed Circular Polarization)를 기계적으로 모두 수신 가능하도록 설계 제작하였다. 제작된 4X8 배열 안테나의 이득은 27.5dB, 8X16 배열 안테나의 이득은 32dB이다.
본 논문에서는 기존의 방법과 비교하여 간결한 X-band 위성 통신용 셉텀 편파기의 설계방법을 제안한다. 제안된 방법은 기존의 셉텀 편파기 설계 방법들과 비교하여 설계과정에서 소요되는 시간적인 측면과 설계방법의 복잡성 측면에서 개선된 방법이다. 더욱이 도파관형 셉텀 편파기의 해석 및 설계를 위해 등가모델링 방법을 상용 EM 소프트웨어를 이용한 전파상수(${\beta}$) 및 도파관 임피던스 계산과 전송선로 이론을 적용하였다. 마지막으로 시뮬레이션과 실제측정 결과를 통해, 위성 통신용 적합성을 확인하였다.
본 논문에서는 수평 편파를 원형 편파로 변환시키기는 평행평판 도파관 격자 구조의 편파 변환기를 제안하였다. 편파 변환기의 설계는 입사파가 평면파이고 무한 주기 구조라는 가정하에 적분방정식을 이용한 모멘트법과 Floquet 이론을 적용하여, X-밴드에서 최적화된 평판 격자간의 간격 및 전파 진행방향으로의 길이를 결정하였다. 설계를 통해 제작된 편파 변환기를 모델로 하여 유한 주기 구조와 근거리장에 대한 해석을 MATLAB을 이용해 계산하고, 근거리장 배치 하에서 측정된 결과와 비교하여 근거리장 해석에 대한 타당성을 검증하였다. 설계에서의 가정에 대한 오차를 분석하여 개선된 특성을 갖는 편파 변환기의 수정된 설계값을 제시하였다.
This study reports a structure, based on a liquid-crystal (LC) core optical waveguide, for the switchable spatial control of linearly polarized light. The refractive indices of both left and right isotropic claddings in the waveguide are between the two principal-axis indices of the nematic liquid crystal (NLC). Numerical simulations demonstrate that the proposed structure can be operated in transmission mode or as an attenuator by controlling the on and off states of the applied voltage, whether the initial excitation is transverse electric (TE) linearly polarized light or transverse magnetic (TM) linearly polarized light. The design can also be used as an integrated optical polarizer, since only one type of linearly polarized light is always permitted to pass through the core zone of the NLC optical waveguide.
본 논문에서는 선편파와 원편파를 상호간에 선택적으로 변환할 수 있는 3단 회전핀으로 구성된 편파기를 설계하였다. 편파기를 설계하기 위해 구형 도파관과 원형 도파관을 결합시켜 모드변환이 원활이 이루어지도록 전송선이론을 적용하였고, 원형 도파관내에 유전체판을 삽입시켜 삽입된 각도에 따라 편파변환을 선택적으로 가능하게 설계하였다. 또한 설계된 데이타를 이용하여 입.출력단에 나타나는 전송특성 및 반사특성이 최적이 되도록 시뮬레이션 하였고, 편파기 제작을 통하여 이론의 타당성을 입증하였다.
본 논문에서는 차량용 위성 안테나에 적합한 평판형 도파관 안테나를 설계 제작 하였다. 제안된 안테나는 마이크로 스트립 패치 배열 안테나의 유전체 손실 및 급전 라인의 손실을 대체하고자 조립하기에 간단한 3층 구조의 급전 도파관을 이용하여 고이득의 안테나를 구현하였다. 또한 위성에서 송신한 선형 편파 신호가 전리층을 지나면서 'Faraday rotation' 현상으로 인해 송신 안테나와 수신 안테나사이에 스큐가 발생하고 이는 편파 손실을 야기시켜 신호의 세기가 감쇄되는데, 이를 제거하기 위해서 아령 모양의 선형 편파기를 제안하였다. 본 논문에서 제안된 $4{\times}16$ 배열 안테나를 제작한 결과 29.4dB의 이득을 얻었다.
A narrow-band dual TE$_{111}$ mode circular waveguide filter for Ku-Band satellite transponder was designed and manufactured based on a new model of the filter. We calculated the cavity size, pin polarizer depth and diameter, iris length and width, and used Bethe's Small Diffraction Theory and Chon's Correction Formular in order to obtain exact Result for each cavity. The designed dual model waveguide filter was manufactured with invar in order to maintain the thermal stability, and the filter performance was improved through the thermal test and vibration test to endure in the cosmic environment.
본 논문에서는 6~18 GHz 주파수 범위의 미앤더선로로 구성된 다층 구조의 광대역 원편파 편파기를 설계 및 제작하였다. 미앤더선로-유전체-스페이서의 단위 구성요소에 대한 전송행렬을 경계값 해를 적용하여 제시하였다. 또한, 도파관 모델이 적용되도록 미앤더선로의 배열 구조와 함께 미앤더선로의 등가 서셉턴스를 HFSS 전자기장 해석방법으로 계산하는 방법을 제안하였다. 전자기장 해석방법과 전송행렬을 연동한 하이브리드 방법과 반복 수행법을 이용하여 광대역, 낮은 삽입손실, 낮은 축비 특성을 갖는 다층 구조의 미앤더선로 원편파 편파기를 설계하였다. 제작된 편파기는 동작주파수의 92 % 대역에서 -10 dB 이하의 반사손실과 평균 -0.24 dB의 삽입손실 및 평균 2.6 dB 이하의 축비 특성으로 설계값과 잘 일치함을 확인하였다.
본 논문에서는 Ka-대역에서 도파관 형태의 구형 혼, 원형 편파기 및 직선구조 모드변환기가 결합된 혼 안테나의 설계 및 제작에 관하여 서술한다. 원형 편파기는 광대역 특성을 가지는 유전체 타입으로 구형도파관에 $45^{\circ}$ 기울여 삽입하는 구조를 갖으며, 직선구조 모드변환기는 계단식 구조로 동축선으로부터 입력되는 TEM 모드 신호를 도파관의 TE 모드로 변환손실을 최소화 할 수 있도록 설계되었다. 제작된 혼 안테나는 $30.085\sim30.885GHz$에서 동작하며, VSWR < 1.5, Axial ratio < 1.0dB의 특성과 함께, 동작주파수 대역에서 $6.7\sim7.0dBi$의 이득을 갖는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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