Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
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Multi-band directional antenna for satellite communications

위성 통신용 다대역 안테나

  • Received : 2010.09.10
  • Accepted : 2010.11.30
  • Published : 2010.12.01
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Abstract

The design is presented for a SATCOM antenna capable of simultaneous multi-band (X/Ku/Ka-Band) communications without replacement of feed horns or change of other parts in the application as a ground satellite terminal for large data transfer. The antenna is the offset configuration and consists of a dual-band(X/Ka-band) feed horn, a single-band(Ku-band) feed horn, a frequency selective surface(FSS) sub-reflector and a parabolic main-reflector. The antenna has a main reflector defining a prime focus and a frequency selective surface sub-reflector defining an image focus. A dual-band feed and a single-band feed are provided at each of the prime focus and image focus. The antenna is designed using 3D EM simulator and the gains measured in X/Ku/Ka-band of the complete antenna assembly is more than 31.6dBi, 36.8dBi, 40.8dBi, and the cross polarization is 21.7dB, 26.6dB, 25.2dB, respectively.

본 논문에서 소개하는 위성 통신 안테나는 대용량 데이터 전송을 위한 위성 송수신 시스템에 응용되어 추가적인 급전부 교체나 다른 기구 형상 변경 없이 X, Ku와 Ka 3중 대역의 전파 신호를 동시에 송수신할 수 있다. 설계된 안테나는 오프셋 파라볼라 안테나 형태로 2중 대역(X/Ka 대역) 급전혼, 단일대역(Ku 대역) 급전혼, 주파수 선택막(FSS : frequency selective surface) 특성을 갖는 부반사판 및 파라볼라 주반사판으로 구성되어 있다. 주반사판의 초점에는 2중 대역 급전혼이 위치하며, FSS 부반사판으로 이미지 초점을 만들어 단일 대역 급전혼이 설치되어 운용된다. 본 안테나는 전기적 특성이 국내 위성 환경에 부합되도록 3차원 EM 시뮬레이터를 이용하여 설계하였고, 측정결과 X/Ku/Ka 대역에서 안테나 이득이 각각 31.6 dBi, 36.8 dBi, 40.8 dBi 이상, 교차편파는 각각 21.7 dB, 26.6 dB, 그리고 25.2 dB 이상의 특성으로 목표 성능을 만족함을 확인하였다.

Keywords

References

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