• 전자공학회논문지
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• 제49권12호
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• pp.95-110
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• 2012

유한한 기판 크기가 2 소자 E-평면 마이크로스트립 패치 선형 위상 배열 안테나의 방사 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 서로 다른 유전상수를 가지는 기판을 이용하여 2 소자 E-평면 배열 안테나의 기판 크기에 따른 평균 능동소자패턴 특성을 분석하고 빔 주사각도에 따른 배열 안테나의 방사패턴 특성을 분석하였다. 전산모의 실험 결과 E-평면상에 배열된 2 소자 배열안테나의 방사패턴은 주로 E-평면 기판 가장자리에서 회절되어 방사되는 필드에 의해 결정되며 안테나 소자 간 상호 결합으로 인한 기생 방사가 배열 안테나의 방사패턴에 미치는 영향은 상대적으로 작게 나타났다. 안테나 소자 중심에서 E-평면 방향 기판 가장자리까지의 거리가 $0.35{\lambda}_0$ 일 때 배열 안테나의 방사패턴 특성이 가장 향상되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.413-420
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• 2003

본 논문에서는 위성통신용 능동 위상배열 안테나에서 주파수 스캔 효과에 의하여 발생하는 안테나 빔 패턴의 지향 오차를 보상하는 방법을 제안한다. 능동 위상배열 안테나가 두 개의 빔 패턴을 위하여 두 개의 배열이 직렬 연결되고 배열 수가 비대칭인 경우에, 두 빔의 적용 주파수가 다르고 주파수 간격이 크며 빔 폭이 좁고 스캔각이 크면 안테나는 주파수 스캔 효과에 의해 빔 지향 오차가 발생한다 제안되는 수식을 사용하면, 빔 지향오차 각을 예측하여 계산할 수 있으며 이를 보상하는 능동 위상배열 안테나의 위상제어 값을 계산할 수 있다. 본 논문에서는 첫째 층 32$\times$4 배열과 둘째 층 4$\times$2 배열 구조로부터 두 개의 안테나 빔을 가지고, 7.25 GHz~7.75 GHz 주파수 대역에서 두 빔의 주파수 편차가 최대 500 MHz(6.7 %)이며, 주파수 스캔 범위가 0$^{\circ}$~$\pm$35$^{\circ}$이고, 35.6 dBi 이득과 2.2$^{\circ}$의 3 dB 빔 폭을 가지는 능동 위상배열 안테나 시스템을 제작하고, 주파수 스캔효과에 의한 빔 지향 오차를 제안된 방법의 적용 전과 적용 후에 측정 비교하였다. 주파수 스캔 효과에 의한 빔 지향 오차는 보상 전에 최대 2.5$^{\circ}$였으나, 보상 후에는 최대 0.2$^{\circ}$오차로 감소하였다. 제안된 보상으로 안테나 시스템은 7 dB 신호감쇄가 보상되었다. 제안된 보상으로 능동 위상배열 안테나는 통신을 위한 목표 위성을 정확하게 지향할 수 있다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제7권4호
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• pp.161-168
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• 2007

A fast correlative vector direction finding(CVDF) system using active dipole antenna array for mobile direction finding(DF) applications is presented. To develop the CVDF system, the main elements such as active dipole antenna, multi-channel direction finder, and search receiver are designed and analyzed. The active antenna is designed as composite structure to improve the filed strength sensitivity over the wide frequency range, and the multi-channel direction finder and search receiver are designed using DDS-based PLL with settling time of below 35 us to achieve short signal processing time. This system provides the capabilities of the high DF sensitivity over the wide frequency range and allows for high probability of intercept and accurate angle of arrival(AOA) estimation for agile signals. The design and performance analysis according to the external noise and modulation schemes of the CVDF system with five-element circular array are presented in detail.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.518-521
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• 2019

본 논문에서는 상용 트랜스미터 칩과 패치 어레이 안테나를 결합하여 60 GHz 대역에서 동작하는 능동 안테나 모듈을 설계, 제작하였다. 설계된 모듈은 안테나 PCB와 트랜스미터 칩이 장착된 송신 모듈 PCB가 결합되는 구조로 하였다. 주파수 제어신호 및 바이어스 제어신호는 아두이노 키트를 사용하여 인가하였으며, 기저대역의 I/Q 신호가 트랜스미터 칩으로 인가될 수 있도록 하였다. 송신 모듈의 출력은 단일 출력으로 안테나에 연결되므로 차동 출력을 내는 트랜스미터 칩의 출력을 링 하이브리드 발룬에 전달하고, 이를 초소형 상용 커넥터로 $2{\times}4$ 마이크로스트립 패치 어레이 안테나 PCB로 전달되도록 하였다. 최종 출력되는 밀리미터파 신호의 방사패턴 측정을 통하여 시뮬레이션 결과와 비교하는 방식으로 확인하였다. 제작된 능동 안테나 모듈의 방사패턴 측정 결과, 3 dB 빔폭과 null 포인트의 위치가 시뮬레이션 결과와 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.87-94
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• 2023

최신의 무기체계 및 전자장비들은 아군의 생존성 향상을 위해 스텔스 기술에 대한 요구가 증가하고 있기 때문에, 레이다 반사 면적을 줄이는 저피탐 기술 구현이 필요하다. 이러한 스텔스 기술을 위해 형상 설계나 전파 흡수체를 적용한 저피탐 특성 구현 방법이 널리 사용되는데, 능동위상배열 안테나는 형상 설계에 구조적인 한계가 있고 전파 흡수체 적용 시 안테나의 전기적 성능이 저하되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 X-대역에서 동작하는 능동위상배열 안테나의 저피탐 특성 구현을 위해 전파 흡수체를 적용하기에 적합한 개별 복사소자를 선정하고, 13x13 배열 안테나를 설계 및 제작하였다. 다음으로 제작된 안테나의 흡수체 유무 및 종류에 따른 상대 RCS와 전기적 성능 측정 결과 비교를 통해 저피탐 특성은 확보하면서 전기적 성능은 동등 이상의 수준으로 유지됨을 보임으로써, 본 논문에서 제안한 저피탐 특성 구현 방법이 유효함을 보이고 전파 흡수체 적용 시 안테나 성능이 저하되는 한계를 극복할 수 있음을 확인하였다.

• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.381-391
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• 2010

본 논문에서는 상용 초고주파 MEMS 스위치를 이용하여 세 개의 주파수 대역에서 재구성 동작이 가능한 주파수 재구성 능동 배열 안테나 시스템(Reconfigurable Active Array Antenna System: RAA System)을 제안하였다. MEMS 스위치는 삽입 손실 및 선형성 특성이 우수하고 격리도가 높아 주파수 재구성 시스템 구현 시, 재구성을 위한 스위치로 인한 성능 열화가 거의 없다는 장점이 있다. 제안된 주파수 재구성 능동 배열 안테나 시스템은 간단한 구조의 임피던스 매칭 회로(Reconfigurable impedance Matching Circuit: RMC)를 갖는 주파수 재구성 증폭기(Reconfigurable Front-end Amplifier: RFA)가 집적화 되어 있으며, 안테나 방사체(Reconfigurable Antenna Element: RAE)와 재구성 제어 보드(Reconfiguration Control Board: RCB)로 구성되어 있다. 본 논문에서 제안한 RAA 시스템은 850 MHz, 1.9 GHz, 3.4 GHz의 세 개 주파수로 재구성되어 동작하며, 안테나 방사체는 $2{\times}2$ 배열을 가지고 각각의 방사체는 광대역 다이폴 형태를 갖는다. 제작된 RAA 시스템은 실험을 통하여 그 타당성을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.1963-1970
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• 1998

본 논문에서는 위상천이가 없이 발진기간의 결합을 통해 빔을 주사하는 이차원 발진기형 능동 위상배열 안테나의 결합소자로 이차원 슬롯라인 결합구조를 제안하여 실험을 통해 그 특성을 고찰하였다. 제안된 이차원 슬롯라인 결합구조는 방사소자인 마이크로스트립 패치 안테나의 E-면과 H-면을 각각 결합하기 위하여 방사소자의 뒷면인 접지면에 $|{=}|$ 형태의 슬롯라인으로 구성되어졌으며, 슬롯라인의 폭, 실이 그리고 개수등에 의한 결합정도를 조사하여 최적의 결합구조를 제안하고 이를 $2{\times}5$ 소자 배열 안테나에 적용하여 실험하였다. 실험을 통하여, 2개의 소자가 배열된 H-면은 빔폭이 약 $42^{\circ}$이고 5개의 소자가 배열된 E-면은 빔폭이 약 $15^{\circ}$이며, 빔이 브로드사이드로부터 $-20^{\circ}$에서 $15^{\circ}$까지 주사함을 확인하였다. 따라서, 이차원 슬롯라인 결합을 이용한 발진기형 능동 위상배열 안테나가 실제로 이차원 평면배열 안테나로의 응용이 가능하다는 것을 알 수 있다.

• ETRI Journal
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• 제27권3호
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• pp.243-249
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• 2005

A mobile antenna for multimedia communications with Ku-band geostationary satellite KOREASAT-3 and JSAT-2A is presented. The forward link of the satellite communication is 11.7 to 12.75 GHz, and the return link is 14.0 to 14.5 GHz. The mobile antenna is designed to be a stair structure using 24 active phased array elements in order to provide a low profile, and to be at a non-periodic array distance using the genetic algorithm. Also, the designed antenna uses the double beam forming method for stable satellite tracking. The fabricated mobile antenna is examined using various experiments to confirm its capability for practical application. From the measured results, the fabricated mobile antenna system is confirmed to have a good performance.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권2호
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• pp.143-152
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• 2019

본 논문에서는 항공용 소형 레이다나 유도 무기 탐색기 등에 적용이 가능한 Ka대역 평면형 능동위상배열 안테나장치를 설계한 내용을 설명하였다. 본 안테나장치는 1000개 급의 복사소자 면배열로 구성하고, 직경 200mm 이내의 크기로 설계하였다. 빔 조향 범위는 ${\pm}55^{\circ}$ 이상 가능하도록 빔 패턴 분석을 통하여 복사 소자 간격을 정의하고 안테나 성능 분석을 수행하였다. RF 구성품 설계와 버짓 검증을 통해 안테나장치의 송신 EIRP는 94.22 dBm, 수신 G/T는 1.68 dB/k 성능으로 요구 규격을 만족할 수 있음을 확인하였다. 송신 EIRP 규격을 만족하기 위해 TRM의 송신 출력은 1.3W 급으로 설계하였고, 수신 G/T 규격을 만족하기 위해 TRM의 수신 잡음 지수를 5dB 이하가 되도록 설계하였다.