• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제1권1호
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• pp.67-72
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• 2001

In this paper, the plano-convex lens antenna fed by a single patch is studied for a microwave remote-traffic monitoring sensor with constraints of small size and low cost. Measurement of an AUT (Antenna Under Test) involves the considerations of a triangular groove for matched layer and metallic shielding effects. A formulation for extracting the parameters of a piano-convex lens antenna, based on geometrical optics, is introduced using Fermat`s principle of the equi-phased ray condition. Teflon ($\varepsilon_{{\gamma}}$/ =2.0) is chosen as a material of a plano-convex lens antenna for adjustment of aberrations on the lens surfaces automatically. A fabricated plano-convex lens shows 3-dB beamwidth of 7.5 degree and side-lobe level of -29 dB with an aperture distribution of the parabolic-squared taper on pedestal. This lens supports easier integration with the planar microwave circuits by using a microstrip single patch as a primary feeder of the lens antenna.feeder of the lens antenna.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권9호
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• pp.817-824
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• 2016

본 논문에서는 KSTAR의 ECEI(Electron Cyclotron Emission Imaging) 장치에 사용되는 100 GHz 미니렌즈의 성능을 향상하기 위해 변형된 타원형 렌즈 안테나 설계를 제안하고 있다. 기존 타원형 렌즈 구조의 밑면에 반구형 렌즈를 추가하고, 이 반구형 렌즈의 끝점에 100 GHz CPS 다이폴 안테나를 위치하게 하였다. 기하광학적 설계를 통해 안테나에서 방사된 전자파가 반구형 렌즈의 표면에서 전반사가 일어나도록 함으로써 안테나 패턴이 주빔 방향으로 집속되는 효과를 나타나게 하였다. 이 설계의 유효성은 3차원 EM 시뮬레이터로서 확인하였다. 제안된 반구형렌즈가 추가된 타원형 렌즈의 안테나 이득은 23.8 dB인데, 기존의 타원형 렌즈에 비해 2.2 dB 향상되었으며, 사이드 로브 레벨은 E-plane과 H-plane에서 2.6 dB, 3.4 dB 감소하였음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.865-872
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• 2002

도파관 렌즈를 이용한 기존의 Rotman 렌즈 안테나는 렌즈 내부면에서 안테나 소자까지 구부러진 도파로를 가지고 있다. 그러나 본 논문에서는 직선 도파로를 갖는 개선된 Rotman 렌즈 안테나를 제안하였으며 이를 적용하여 3개의 입력 단자와 6개의 개방된 도파관을 안테나 소자로 가지는 BMWS용 빔 제어 안테나를 설계 및 제작하였다. 측정 결과 빔 제어 안테나는 15.4 - 17.2 dB의 이득과 0$^{\circ}$, +14$^{\circ}$~ +16$^{\circ}$, -15$^{\circ}$~ -16$^{\circ}$의 지향각 그리고 약 -10 ~ -20 dB의 부엽레벨을 가진다

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1077-1086
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• 2014

컨포멀 배열에 적용할 수 있는 곡선 배열안테나용 Rotman 렌즈의 설계 방법을 제안한다. 본 논문에서는 곡선 배열안테나와 연동하여 Rotman 렌즈의 평행판 영역에 존재하는 배열 포트의 위치와, 배열 포트와 배열안테나 소자를 연결하는 전송선의 길이를 구하는 설계식을 유도하고, 이 설계식을 바탕으로 빔 곡선 최적화 절차와 재초점 절차를 통하여 위상 오차를 최소화하고 있다. 제안된 설계식과 설계 절차에 의해 설계된 Rotman 렌즈는 정확히 3초점을 보유한 채 직선 배열안테나뿐만 아니라, 원곡선, 포물선, V자형 곡선 등의 오목하거나 볼록한 배열안테나를 급전할 수 있으며, 최소의 위상 오차를 나타내고 있다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제1권1호
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• pp.11-17
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• 2001

In this paper, spherical Luneburg lens antennas have been systematically analyzed using the Eigenfunction Expansion Method (EEM), The developed technique has capability of performing a complete 3-D analysis to characterize the multi-layered dielectric spherical lens with arbitrary permittivity and permeability. This paper describes the analysis technique, and presents the results of the parametric study of Luneburg lens antennas by varying design parameters suoh as the diameter of the lens antenna (up to 80 wavelength), number of spherical shells (up to 30 shells), air-gaps between spherical shells, and dielectric loss of the material. Many representative engineering design curves including the far-field patterns, wide-angle sidelobe characterizations, antenna efficiency have been presented.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제11권6호
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• pp.135-141
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• 2008

본 논문에서는 다중 편파 및 3:1 이하의 대역폭을 갖는 광대역 혼 안테나 설계 기법을 제시하였다. 급전단은 다중 편파 및 광대역 구현을 위하여 4중 릿지(Quadruple Ridge) 형태의 도파관을 적용하였으며, 반구(Semi­sphere) 형태의 백 쇼(Back Short)를 갖는 캐비티 구조내에 쇼팅 바(Shorting Bar)를 삽입함으로써 반사손실을 최소화하였다. 안테나 개구면에서의 위상보정을 통해 안테나 범 패턴을 개선시키기 위하여 주름진 형태의 유전체 렌즈를 설계하였다. 설계 기법을 기반으로 제작된 얀테나의 측정결과를 제시함으로써 설계 방법의 타당성을 겸증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.11-19
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• 2010

본 논문에서는 밀리미터파대역에서 동작하는 H면 여파기 결합 안테나를 제안하였다. 여파기 결합 안테나는 여파기가 안테나에 삽입된 형태이며 안테나의 반사손실을 줄이고 지향성을 높이기 위하여 다층의 유전체 렌즈가 결합되었다. 도파관 형태의 여파기와 안테나는 가상의 도체벽을 형성하는 via의 배열을 PCB기판에 구현함으로서 크기의 감소를 꾀하였으며 안테나와 여파기를 일반적인 도파관에서 설계한 후 PCB 기판에 축소하여 구현한 후 결합을 시도하였다. 유전체 렌즈의 두께를 조절하기위해 단층 및 다층의 유전체 기판을 사용하였으며 그 결과로 41.5 GHz의 중심주파수에서 8, 13.5 dBi의 시뮬레이션 이득을 각각 얻을 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.239-244
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• 2015

최근들어 임펄스 레이더에서 거리를 측정하기위한 센서로서 또는 비 압축 고속 영상데이터의 전송용으로 UWB 기술이 활발히 응용되고 있다. 그러나 UWB 기술은 대역이 옥타브 밴드로 매우 넓어서 시스템을 설계하기가 쉽지 않다. 특히 광대역 임피던스를 정합해야하는 안테나를 비롯한 RF분야에서 더욱 그렇다. 본 연구에서는 이러한 3~6GHz 옥타브 대역에서 사용할 수 있는 시뉴어스 안테나를 설계하고 제작하였다. 그리고 유전체 렌즈를 설계하여 부착하여 이득을 높이는 실험한 결과 3~6GHz 사용대역에서 6~10dBi의 높은 이득을 얻을 수 있었다. 제작된 유전체 부착 시뉴어스 안테나를 HD 비디오 데이터 전송에 사용하였다. 전송 결과 10mW의 무선전력으로 최대 전송 거리는 90m였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제7권4호
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• pp.53-60
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• 2004

In this paper, the radar antenna of navigation radar on helicopter was suggested to Ka-band lens antenna. It is type of the streamlined convex lens to reduce the air resistivity when helicopter was navigated. Although aperture area is smaller than the standard antenna just like horns, the gain is higher and beamwidth is smaller than standard horns. We made the lens by using maximum flare angle of the horn and dielectric constant of the lens. As a result, when aperture diameter was 280mm and focal length was 145mm, the return loss -21.25dB, the gain was 32.2dBi, E and H beamwidth was $1.8^{\circ}$(E-plane), $1.4^{\circ}$(H-plane), nearly $1.5^{\circ}$, and side-lobe level was -18.4 dB(E-plane), -19.5dB(H-plane) lower were presented. So this suggested type can be used for the radar antenna of navigation radar on helicopter, and it will possible just a little some sidelobe suppression by using the choked horn as a feeder horn.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.29-33
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• 2022

Recently, development of a cryogenic fluids storage tank for storing or transporting liquid hydrogen is actively in progress. In cryogenic fluids storage tanks, hydrogen evaporates due to the extreme temperature difference inside and outside the tank. As the mass of the cryogenic fluids changes with continuous vaporization, the fluids level also changes. Therefore, there is need for a method of accurately measuring the level change in the storage tank. In the case of general cryogenic fluids, it is difficult to accurately measure the level because the dielectric constant is very low. As a method of measuring cryogenic fluids level with low dielectric constant, it can be used an Millimeter wave (MM wave) FMCW radar sensor. However, the signal sensitivity is very weak and the level accuracy is poor. In this paper, the signal sensitivity is improved by designing the horn lens antenna of the existing 80 GHz FMCW radar sensor. Horn lens antenna is fabricated by FDM/SLA type 3D printer according to horn and lens characteristics. The horn is used to increase the signal gain and the lens improves the signal straightness. This makes it possible to measure the level of cryogenic fluids with a low dielectric constant.