Design and Fabrication of X-band Wideband Array Antenna for SAR Applications

Synthetic Aperture Radars(SAR) are used mainly for high-resolution imaging of the terrain. This paper describes the $16{\times}16$ array antenna designed for an X-band, automobile-based SAR(AutoSAR) system. This antenna has the structure of several layers such as radome, radiators, slots, feed network, and honeycomb cores. Each layer is adhesively bonded to meet different combination of structural and electrical design requirements. Using the Strip-Slot-Foam-Inverted-Patch(SSFIP) structure and honeycomb cores, a wide bandwidth and a structural hardness were achieved. Measurement results were compared with simulation results. It was observed that this antenna had a bandwidth of 1.7 GHz, side-lobe levels of less than -20 dB, half-power beamwidth of $5^{\circ}$ and $5^{\circ}$, and gains of 25.0 dBi. The observed results show that the designed array antenna will be applicable to the wideband SAR system.

SAR를 위한 X-band 광대역 배열 안테나의 설계 및 제작

개구 합성 레이더(SAR)는 지형의 고 해상도의 영상을 획득하는데 주로 사용된다. 본 논문은 X-band 주파수 대역의 차량 탑재형 개구 합성 레이더(automobile-based SAR) 시스템에 적용하기 위한 $16{\times}16$ 배열 안테나의 설계 및 제작에 관한 것이다. 본 논문에서 구현된 안테나는 레이돔, 방사체, 슬롯, 급전 구조 그리고 허니콤과 같은 여러 층의 구조로 되어 있으며 각 층들은 구조적인 그리고 전기적인 측면의 설계 요구 조건들을 만족하기 위하여 결합되어 있다. Strip-Slot-Foam-Inverted-Patch(SSFIP) 구조와 허니콤을 사용하여 넓은 동작 주파수 대역폭과 기구적인 안정성을 만족하였다. 측정 결과와 시뮬레이션 결과를 비교 분석하였으며 본 논문에서 설계한 안테나는 1.7 GHz의 동작 주파수 대역폭과 20 dB 미만의 side-lobe level, 각각 $5^{\circ}$의 빔 폭과 25 dBi의 이득을 가졌으며 측정된 결과는 광대역 SAR 시스템에 적용 가능할 것으로 판단된다.