• 제목/요약/키워드: lens antenna

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Rotman 렌즈의 위상 오차 최소화를 위한 빔 곡선 최적화 (Beam Curve Optimization for Minimizing the Phase Errors of Rotman Lens)

  • 박주래;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.864-871
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    • 2014
  • 본 연구에서는 Rotman 렌즈의 위상 오차를 최소화하는 빔 곡선을 구하는 최적화 방법을 제안하고 있다. 이 방법은 빔 포트로부터 배열안테나의 중심점과 배열안테나를 따라 대칭 또는 비대칭으로 놓인 두 개의 점으로 구성된 동위상점들을 통과하여 대응되는 동위상면까지의 3개의 경로길이는 동일하다는 개념에 근거를 두고 있다. 이 방법을 따르면, 각각의 빔 방향에 대하여 위상 오차를 최소화하는 배열안테나 상의 동위상점 집합을 찾으면 최적의 빔 포트 위치를 직접 구할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 저 위상 오차를 갖는 Rotman 렌즈의 빔 곡선을 구하는 가장 최적이며 효과적인 방법임을 보여준다.

Investigating Electromagnetic Power Transfer Ratio of Circular Polarizing Planar Metasurface Lens

  • Lee, ChangHyeong;Han, DaJung;Khattak, Muhamad Kamran;Kahng, Sungtek
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.37-40
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    • 2016
  • We designed an antenna structure with the circular polarization metamaterial superstrate which increases the directivity of the primary antenna as a lens. The metamaterial superstrate removes the necessity of the array antenna and complicated feed. Plus, it provides the Fabry-perot cavity with the circular polarization. With regard to the primary antenna, a CRLH antenna is adopted to have the size-reduction from the conventional half-wavelength patch antenna.

절연재에 따른 TEM 안테나의 방사패턴 및 이득 변화 (The Antenna Radiating Pattern and Gain's changes according to Insulating Material)

  • 이예나;최순호;허창수;최진수;박우철
    • 전기학회논문지
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    • 제63권5호
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    • pp.666-670
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    • 2014
  • TEM Horn antenna is typically used in HPEM area. It is necessary to apply a high voltage of the antenna for radiating HPEM. Then, it is necessary to insulate essentially of applying a high voltage to the antenna. At this time, radiation pattern and gain of the TEM Antenna is changed. For this reason, it is necessary to analyze changing characteristics by using simulation. In this paper, I analyzed the radiation pattern of the antenna in accordance with the lens and insulating material. As a result, it was observed that the value of the gain is changed in accordance with the frequency. The lens is used for the antenna, the gain characteristic is improved.

A Concept of Adaptive Focusing using a Rotman Lens for Detecting Buried Structures

  • Kim, Jae-Heung
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.536-540
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    • 2003
  • A new concept of adaptive focusing, using a Rotman lens, is presented in this paper. A Rotman lens is a microwave lens which is able to focus microwave power on its focal arc or generate multiple beams. By adding the array of phase shifters between a Rotman lens and antenna elements, the wavefront can be adaptively modulated to focus objects distributed in short range rather than far-field zone. From the optical point of view, the propagations of the lens have been simplified from the Fresnel diffraction integral to the Fourier transform. Using Fourier Transform, a beam propagation method has been developed to show improvement of the resolution by controlling wavefront of wave propagating from an aperture-type antenna array. The beam width(or spot size) and intensity have been calculated for a focused beam propagating from an array having $10{\lambda}$ of its size. For the beam with $20{\lambda},\;30{\lambda}$, and $50{\lambda}$ of geometrical focal length, the half-power beamwidth (spot size) is about $1.1{\lambda},\;1.3{\lambda}$, and $1.9{\lambda}$, respectively.

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전파를 이용한 도체 Scale 분석에 Regression Progress 기법 이용 연구 (Regression Progress to Evaluate Metal Scale Thickness using Microwave)

  • 문성진;박위상
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.1-5
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    • 2010
  • 본 논문은 열연 공정을 거친 철강 강판에 형성된 산화철 층, 즉 scale 층의 두께를 유전체 렌즈 안테나를 이용하여 측정하는 방법을 소개하였다. 유전체 렌즈 안테나는 X 밴드 대역에서 주파수에 독립적인 특성을 가지며, 혼 안테나에서 방사되는 구면파를 초점이 형성되는 평면에 평면파를 형성하는 역할을 한다. 이러한 동작원리를 이용하여 철강 강판에 형성된 scale 층에 완전 도체와 유전체로 형성된 two-layer 구조에 직각 입사하는 평면파의 이론적 해석이 적용될 수 있다. Scale의 두께를 도출해 내는 과정에서 유전체 렌즈의 영향을 최소화하기 위한 calibration 과정이 삽입되었으며, 이로 인한 반사 계수 위상의 오차가 발생하였다. 이러한 위상 오차에 의한 scale 두께의 오차를 줄이기 위하여, 수치적으로 regression 방법을 사용하였으며, 기존의 iteration 방법과 비교하여, 주기적으로 얻어지는 두께의 값이 아닌 단일 두께 값을 얻어낼 수 있었다.

유전체 렌즈가 삽입된 고이득 Corrugated 혼 안테나 (A High Gain Corrugated Horn Antenna with Dielectric Lens)

  • 이호주;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.486-489
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    • 2016
  • 논문에서는 corrugation 구조의 적용과 PTFE 테플론(비유전율=2.1) 유전체 렌즈의 삽입을 통하여 우수한 임피던스 매칭 특성과 고이득 성능을 가지는 corrugated 혼 안테나가 제안되었다. 제안된 안테나는 X 밴드(8~12 GHz)에서 -25 dB 이하의 측정 반사손실 성능을 가지고, 중심 주파수인 10 GHz에서 최대 이득이 22.3 dBi이며, 안테나의 전체 크기는 $110mm{\times}110mm{\times}135mm$이다. 제안된 안테나의 성능을 고려하였을 때, 레이더식 레벨 트랜스미터 시스템에 삽입되기에 적합하며, 특히 LNG 및 LPG와 같이 낮은 비유전율 및 반사율을 가지는 물질이 저장된 선박 혹은 해양플랜트 내부의 가스탱크에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

반사판 부착 반구형 르네베르그렌즈 안테나 (Hemisphere Type Lunegerg Lens Antenna with a Reflector)

    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.1006-1014
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    • 2000
  • 1차 방사기 이동만으로 전 방향에 대해 빔포인팅이 용이한 르네베르그렌즈 안테나를 절반의 르제베르그렌즈 단면에 반사판 부착으로 소형화, 경량화한 반구형 르네베르그렌즈 안테나(주파수 9.375GHz, -3dB 빔 폭 6$^{\circ}$, 렌즈 직경 30.3cm(약 10λ))를 설계 제작하였다. 특성측정결과 -3dB 빔 폭 E면 6.1$^{\circ}$, H면 5.5$^{\circ}$로 설계치대로 양호한 빔 특성이 얻어졌으며, 이득은 약 26dBi(균일분포에 대한 개구효율 $\pi$=44.97%)로 1차 방사깅니 구형마이크로스트립 안테나보다 20.4dB 증가되었다. 또한, 1차 방사기의 근사패턴을 형성시켜 이를 2차 개구면 소스로 한 원방계패턴 계산결과 설계치와 일치함을 확인하였다. 한편, 우선.좌선원편파 특성을 갖도록 1차 방사기를 설계하여 원편과 반구형 르네베르그렌즈 안테나를 구성하였다. 특성 측정결과 -3dB 빔 폭 5.8$^{\circ}$, 사이드로브 -15.3dB, 편파분리도 25dB, 축비 0.74dB, 축비 2dB 이하의 주파수범위 약 1.4GHz(14.9%)로 비교적 광대역의 양호한 원편파특성이 얻어졌다.

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로트만 렌즈를 이용한 빔 조향 시스템과 실시간 빔 수신표시 장치의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Beam Steering System Based on Rotman lens and its Real-Time Display Device of Beam Receiving)

  • 김인렬;안치형;오순수
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권5호
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    • pp.37-46
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    • 2016
  • 본 논문에서는 고가의 위상천이기를 대체하여 로트만 렌즈 안테나를 이용한 2.442GHz 대역의 빔 조향 시스템을 제안한다. 본 빔 조향 시스템의 구성요소는 로트만 렌즈, 송신 안테나, 빔을 스위칭하기 위한 스위치 박스로 구성되어 있다. 초기 설계조건을 설정하고 요구조건에 맞춰 설계 및 제작하였다. 그 결과, 고가의 위상천이기를 대체한 로트만 렌즈의 사용으로 무반사실에서 빔이 조향됨을 알 수 있었다. 성능 검증을 통해 실시간 빔 수신 표시 장치인 정류안테나의 LED를 켬으로써 시각적으로 빔의 조향을 확인하였다.

TLM법을 이용한 Soret 타입 프레넬 존 플레이트 렌즈 안테나 해석 (Analysis of Soret-type Fresnel Zone Plate Lens Antenna using TLM method)

  • 김태용;조형국
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1221-1226
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    • 2011
  • 위성 TV 시스템, 전파 망원경, 측지 시스템 등에 응용 가능한 Soret 타입 프레넬 존 플레이트 렌즈 안테나의 수신이득 특성을 해석하기 위하여 TLM법으로 계산을 수행하였다. TLM법에 의한 계산결과를 확인하기 위하여 키르히호프 및 PO법에 의한 광학 해와 비교하였다. 계산 결과, 12 GHz대의 FZPL의 중심축 상에서의 수신 특성은 설계 초점거리와 비교하여 짧게 형성되는 것을 확인하였으며, 이는 수신기의 위치가 적절히 조정되어야 하는 것을 의미한다.

밀리미터파 수동 이미징 시스템 연구 II (Studies on the millimeter-wave Passive Imaging System II)

  • 정민규;채연식;김순구;윤진섭;미즈노 코지;이진구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권3호
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    • pp.105-110
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    • 2007
  • 광학계 렌즈이론을 바탕으로 밀리미터파를 집속 시킬 수 있는 렌즈를 설계 제작하고, 이를 이용하여 밀리미터파를 집속하였다. 밀리미터파가 집속되는 초점에 안테나를 위치시키고, 안테나를 기계적으로 이동 시키면서 한점씩의 영상 화소를 취해 전체적인 영상을 얻는 밀리미터파 수동 이미징 시스템을 제작하였다 이를 기반으로 렌즈의 초점면에 2차원적인 안테나 배열이 가능한 영상시스템을 목표로 하여 안테나 배열 소자를 설계 제작하였다. 안테나는 페르미 테이퍼 슬롯 안테나(Fermi Taper Slot Antenna)를 채택하였으며, 이 안테나는 높은 이득과 낮은 부엽 특성를 갖는다. 안테나 배열소자는 안테나, 발룬(Balun), MMIC, 검파기를 하나의 기판위에 집적하여 저손실 및 저잡음 효과를 얻을 수 있을 수 있도록 설계 제작하였다. 집적화된 수동형 안테나 배열 소자는 $4\times1$형태로 제작되었다.