• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제23권1호
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• pp.19-28
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• 2006

The noise temperature of existing millimeter-wave receivers is already within two or three times quantum noise limit. One of practical ways to increase the observation speed of single dish radio telescope without longer integration time is use of multi-beam focal plane array receiver as demonstrated in several large single dish radio telescopes. In this context the TRAO (Taeduk Radio Astronomy Observatory), which operates a 143n Cassegrain radio telescope, is planning to develop a 4 x 4 beams focal plane array SIS receiver system for 86-115 GHz band. Even though millimeter-wave HEMT LNA-based receivers approach the noise temperature comparable to the SIS receiver at W-band, it is believed that the receiver based on SIS mixer seems to offer a bit more advantages. The critical part of the multi-beam array receiver will be sideband separating SIS mixers. Employing such a type of SIS mixer makes it possible to simplify the quasi-optics of receiver. Otherwise, an SSB filter should be used in front of the mixer or some sophisticated post-processing of observation data is needed. In this paper we will present a preliminary design concept and components needed for the development of a new 3 mm band multi-beam focal plane array receiver.

• 천문학회보
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• 제41권2호
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• pp.59.2-59.2
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• 2016

As an enhancement to increase mapping speed of the current ALMA TP array, development of a focal plane array system working at ultra wide frequency range of 275-500 GHz with GPU-based software spectrometers has been carried out since 2015. Major progresses on such component development as wideband DSB mixers, a profiled corrugated horn, receiver optics, LO system and GPU-based spectrometer are reviewed with brief introduction to implication of ALMA 2030 for technical implementation.

• 천문학회보
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• 제42권2호
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• pp.57.3-58
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• 2017

We report the detailed design of an unprecedented wideband(band7+8) corrugated feed horn in ASTE focal plane array aiming for future ALMA receiver. We have found that such design constraints as return loss, cross-polarization level, beam width and phase curvature can be controlled by optimizing critical corrugation parameters at the throat and flare region of the horn. The success of optimization manifest itself through simulated aperture effciency over 80 % at the entire frequency range. Physical implications of the resulting corrugation parameters are discussed.

• 천문학회지
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• 제52권6호
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• pp.227-233
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• 2019

We report the performance of the 13.7-meter Taeduk Radio Astronomy Observatory (TRAO) radio telescope. The telescope has been equipped with a new receiver, SEQUOIA-TRAO, a new backend system, FFT2G, and a new VxWorks operating system. The receiver system features a 16-pixel focal plane array using high-performance MMIC preamplifiers; it shows very low system noise levels, with system noise temperatures from 150 K to 450 K at frequencies from 86 to 115 GHz. With the new backend system, we can simultaneously obtain 32 spectra, each with a velocity coverage of 163 km s^-1 and a resolution of 0.04 km s^-1 at 115 GHz. The new operating system, VxWorks, has successfully handled the LMTMC-TRAO observing software. The main observing method is the on-the-fly (OTF) mapping mode; a position-switching mode is available for small-area observations. Remote observing is provided. The antenna surface has been newly adjusted using digital photogrammetry, achieving a rms surface accuracy better than 130 ㎛. The pointing uncertainty is found to be less than 5" over the entire sky. We tested the new receiver system with multi-frequency observations in OTF mode. The aperture efficiencies are 43±1%, 42±1%, 37±1%, and 33±1%, the beam efficiencies are 45±2%, 48±2%, 46±2%, and 41±2% at 86, 98, 110, and 115 GHz, respectively.

• 한국광학회지
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• 제25권1호
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• pp.21-28
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• 2014

본 논문에서는 핀홀어레이를 사용한 완전시차 3D 방식의 초다시점 디스플레이를 제안한다. 이는 시점 이미지를 화면에 나타내는 디스플레이 장치, 완전시차의 구현을 위한 핀홀어레이, 시점 영상들을 동공에 동시에 투영시키기 위한 이미징 렌즈로 구성된다. 제안된 방법은 관찰자에게 수평 및 수직 시차가 동시에 제공되는 초다시점 디스플레이 방법이다. 이에 대한 파라미터들의 분석과 시뮬레이션을 통해 수정체 렌즈의 초점 거리만을 조절함에 따라, 망막에 분포하는 빛들의 분포 및 조도 변화를 확인하였으며, 수정체 렌즈가 이미징 렌즈를 통해 생성된 3D 이미지의 깊이면에 초점을 맺을 때에 가장 선명한 영상이 획득됨을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.503-510
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• 2006

Readout 회로는 검출기에서 발생되는 신호를 영상신호처리에 적합한 신호로 변환시키는 회로를 말한다. 일반적으로 감지소자와의 임피던스 매칭, 증폭기능, 잡음제거 기능, 및 셀 선택 둥의 기능을 갖추어야하며, 저 전력, 저 잡음, 선형성, 단일성(uniformity),큰 동적 범위(dynamic range), 우수한 주파수 응답 특성 등의 조건을 만족하여야 한다. Focal Plane array (FPA)용 자외선 영상 장비 개발을 위한 기술 요소는 첫째, 자외선 검출기(detector) 재료 및 미세 가공 기술 둘째, detector에서 출력되는 전기신호를 처리하기 위한 ReadOut IC (ROIC) 설계기술 그리고, detector 와 ROIC를 하이브리드 본딩하기 위한 패키지 기술 등으로 구분할 수 있다. ROIC는 영상장비 지능화 및 다기능화를 가능하게 하며, 궁극적으로 고부가가치 상품화를 위한 핵심부품이다. 특히, 고해상도 영상 장비용 ROIC의 개발을 위해서는 검출기 특성, 신호의 동적 범위, readout rate, 잡음 특성, 셀 피치(cell pitch), 전력 소모 등의 설계사양을 만족하는 고집적, 저 전력 회로설계 기술이 필요하다. 본 연구에서는 칩 제작 기간 단축 및 비용의 절감을 위하여 $8\times8$ FPA용 prototype ROIC를 설계 및 제작한다. 제작된 $8\times8$ FPA용 ROIC의 단위블럭 및 전체기능을 테스트하며, ROIC 제어보드 및 영상보드를 제작하여 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 통신으로 PC의 모니터에서 검출된 영상을 확인함으로써, ROIC의 동작을 완전히 검증할 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제24권4호
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• pp.176-183
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• 2013

본 논문에서는 3차원 영상 획득을 위한 LADAR(LAser Detection And Ranging)용 광수신기 모듈을 설계-제작하고 측정한 결과를 보고한다. 광수신기 모듈은 1 km 이상의 거리에서도 신호를 측정할 수 있도록 디지털모드(Geiger Mode)에서 동작하는 InGaAs APD(Avalanche Photodiode)로 설계하였으며, $16{\pm}16$ FPA(Focal Plane Array)로 설계-제작하였다. 디지털모드(Geiger Mode)는 항복전압 이상의 영역에서 동작하여 작은 광에 대해 반응 할 수 있게 큰 증폭률을 가지게 된다. 1ns의 FWHM(Full Width at Half Maximum)을 갖는 펄스를 수광할 수 있고, 배열 크기는 $16{\pm}16$, Geiger Mode 동작 등의 특성을 만족하도록 광수신기를 구성하기 위해 ROIC(Read Out Integrated Circuit)를 자체적으로 설계-제작하였다. 제작된 광수신기 모듈은 원거리 표적정보 획득이 가능하며, PDE(Photon Detection Efficiency)는 28%, DCR(Dark Count Rate)은 140 kHz 이하의 특성을 보였으며, LADAR 시스템에서 3차원 영상을 획득하였다. 이는 $16{\pm}16$ FPA APD를 이용한 광수신기에서 가장 우수한 특성을 나타낸 것이다.