The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회)
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Antenna Gain Measurement in Time Domain

시간 영역에서 안테나 이득 측정 연구

  • 박정규 (방송통신위원회 국립전파연구원) ;
  • 김우년 (방송통신위원회 국립전파연구원)
  • Received : 2012.06.01
  • Accepted : 2012.10.04
  • Published : 2012.11.30
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Abstract

There are several antenna calibration methods, so-called 3-Antenna Method, Standard Site Method, and Standard Antenna Method which measure the antenna gains or antenna factors. These methods yield the free space or quasi free space antenna gains in only the frequency domain. In this paper, an antenna calibration method using the time domain in the open area test site is discussed. The reflected waves due to the ground are traced in the time domain. After they are removed by the time gating function of network analyzer, the free space transmission coefficient $S_{21}$ is extracted. Such a way is applied to the broad band horn antenna ranging 1 GHz to 18 GHz, and the free space gains are obtained by Friis transmission equation. The method is checked by Standard Site Method in open area test site. The results show comparatively good agreement except for 18 GHz.

일반적으로 안테나 이득 또는 인자를 측정하는 방법으로서 3-안테나법, 표준안테나법, 표준시험장법 등이 있다. 이들 방법은 주파수 영역에서 반사파 등을 고려하여 자유 공간 또는 준자유 공간의 값을 측정한다. 본 논문은 시간 영역에서 반사파를 추적 제거함으로써 야외시험장에서 자유 공간 안테나 이득 인자를 측정 및 교정하는 방법을 논의한다. 시간 영역에서 측정한 전송 계수 $S_{21}$으로부터 직접파 및 반사파가 수신 안테나에 도달하는 시간차로 이들을 구분하고, 게이팅 기능과 역 푸리에 변환으로 직접파의 주파수 응답 만을 추출하였다. 시간 영역 기능을 갖추고 있는 네트워크 분석기로 안테나 높이를 변화시키면서 이들 파의 경로차를 만들어 1~18 GHz 대역 더블리지 혼 안테나의 반응시간을 분석 하였으며, 그 경로차에 의한 응답을 분리 추출하여 자유 공간 안테나 이득을 측정하였다. 이 결과를ANSI C635의 표준시험장법으로 교정한 결과와 상호 비교하여 좋은 일치가 있음을 보였다.

Keywords

References

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