DOI QR코드

DOI QR Code

낮은 부엽 준위를 갖는 이중 대역 다이폴 배열 안테나

GA-Enhanced Dual-Band Aperiodic Linear Dipole Array with Low Sidelobe Level

  • 트린반손 (동국대학교 전자전기공학부) ;
  • 권지나 (동국대학교 전자전기공학부) ;
  • 황금철 (동국대학교 전자전기공학부) ;
  • 박준영 (삼성탈레스 미래기술그룹) ;
  • 김선주 (국방과학연구소 제3기술연구본부 2부) ;
  • 김동환 (국방과학연구소 제3기술연구본부 2부)
  • 투고 : 2012.09.27
  • 심사 : 2012.11.22
  • 발행 : 2012.12.28

초록

본 논문에서는 유전 알고리즘(genetic algorithm)을 이용하여 이중대역 다이폴 배열(dipole array) 안테나의 설계 및 최적화 문제에 대해서 고찰하였다. 다이폴로 구성된 이중대역, 개구면 공유형 선형 배열은 4 GHz와 9.5 GHz에서 동작하도록 설계하였다. 또한, 다이폴의 전류 분포는 모멘트 기법(method of moment)을 이용하여 계산되었으며, 계산 과정에서 다이폴 간 상호 결합(mutual coupling)을 고려하였다. 두 공진 주파수 대역에서 낮은 부엽 준위를 도출하기 위해서 비주기 다이폴 배열 설계에 유전 알고리즘을 적용하였고, 최적 설계된 이중대역 다이폴 배열 안테나는 4 GHz와 9.5 GHz에서 각각 -15.7 dB, -17 dB로 낮은 PSL 특성을 나타내었다. 또한, 이 결과를 상용 시뮬레이션 결과와 비교 분석하였다.

In this research, optimization of a dual-band dipole array was performed using genetic algorithm. A non-uniform, aperture-shared linear array was configured with dipoles which resonate at 4 GHz and 9.5 GHz. The excited current distributions on dipoles were computed considering mutual coupling between dipole elements. The current distributions were also computed using method of moment (MoM). The optimization using genetic algorithm was performed to obtain the low sidelobe levels in two operating frequency band. The PSLs of the optimized array for 4 GHz and 9.5 GHz are -15.7 dB and -17 dB, respectively. Comparison between computed and simulated results are also discussed.

키워드

참고문헌

  1. P. Rocca, R. L. Haupt, and A. Massa, "Interference suppression in uniform linear arrays through a dynamic thinning strategy," IEEE Trans. Antenn. Propag., vol. 59, no. 12, pp 4525-4533, Dec. 2011. https://doi.org/10.1109/TAP.2011.2165506
  2. R. L. Haupt and D. H. Werner, Genetic Algorithms in Electromagnetics, Wiley, 2007.
  3. V. R. Lakshmi and G. S. N. Raju, "Optimization of thinned dipole arrays using genetic algorithm," LACSIT Int. J. Eng. and Technol., vol. 3, no. 6, pp. 658-662, Dec. 2011. https://doi.org/10.7763/IJET.2011.V3.301
  4. M. Rattan, M. S. Patterh, and B. S. Sohi, "Design of a linear array of half wave parallel dipoles using particle swarm optimization," Progress in Electromagnetics Research M, vol. 2, pp. 131-139, 2008. https://doi.org/10.2528/PIERM08040702
  5. K. Nagasawa, R. Kitoh, T. Kondo, and N. Hasebe, "A design method of array antennas taking into account mutual coupling between elements: Uniform arrays consisting of parallel half-wavelength dipoles," Electron. Commun. Jpn., Part. 1, vol. 86, no. 1, pp. 1-15, Jan. 2003.
  6. Z. Huang, C. A. Balanis, and C. R. Birtcher, "Mutual coupling compensation in UCAs: simulations and experiment," IEEE Trans. Antenn. Propag., vol. 54, no. 11, pp. 3082-3086, Nov. 2006. https://doi.org/10.1109/TAP.2006.883989
  7. S. J. Orfanidis, Electromagnetic Waves and Antennas(2010), Retrieved Mar., 15, 2012, from http://www.ece.rutgers.edu/-orfanidi/ewa/
  8. C. A. Balanis, Antenna Theory: Analysis and Design, 3rd ed., New York: Wiley, 2005.
  9. H. C. Choi, S. Y. Kim, and J. W. Ra, "A spectral inverse scattering technique by using the moment method with series-expanded basis function : noise effect," J. KICS, vol. 21, no. 1, pp. 214-223, Jan. 1996.