• 한국전자파학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.371-379
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• 2011

최근의 다기능 레이더는 능동 위상 배열 안테나 구조를 이용하고 있다. 열약한 클러터 환경에서 표적을 탐지하기 위해서는 레이더 수신기의 동적 영역이 커야 한다. 능동 위상 배열 안테나 구조를 이용한 구조의 레이더는 SNR(Signal-to-Noise Ratio)를 향상시키지만, SFDR(Spurious Free Dynamic Range)은 개선되지 않는다. 본 논문에서는 높은 SFDR을 갖는 X-밴드 능동 위상 배열 레이더의 다채널 디지털 수신기를 설계하고 제작하였다. 32개의 T/R(Transmit/Receive) 모듈이 한 채널의 디지털 수신기와 연결되어 있다. 디지털 수신기내에 RF부, ADC부, 로컬 분배부 및 디지털 하향변환부가 존재하고, 한 개의 조립체 내에 2채널의 디지털 수신기가 포함되어 있다. 상용 FIFO 보드를 이용하여, 디지털 출력 신호에 대해, 디지털 수신기 주요 특성을 측정하였다. 제작된 디지털 수신기의 이득은 33 dB이고, SFDR은 81 dBc 이상이다.

• 스마트미디어저널
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• 제9권4호
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• pp.60-65
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• 2020

모노펄스 추적 알고리즘은 대국의 송신 신호를 기반으로 대국의 위치를 추정하는 추적 알고리즘이다. 모노펄스 추적 알고리즘에 의한 추정 위치는 안테나의 합 및 차 신호 패턴에 의한 모노펄스 비율 곡선(MR-C; Monopulse Ratio curve)을 기반으로 산출된다. 따라서 MR-C의 선형 구간에 비례하여 높은 정확도의 추정 위치를 산출할 수 있는 범위가 증가하게 된다. 본 논문에서는 능동위상배열안테나가 적용된 추적 안테나 시스템에 있어, 능동위상배열안테나의 빔 형성 기법을 적용하여 MR-C의 선형 구간을 확장하는 방법을 제안하였다. 동일한 안테나 시스템을 기반으로 모의실험을 수행한 결과, 제안된 기법의 적용 유/무에 따라 MR-C의 선형 구간이 약 2배 정도 차이가 남을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.397-401
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• 2005

본 논문에서는 역지향성 능동배열 안테나용 2-포트 주파수 혼합기를 설계 제작하였다. 역지향성 안테나는 임의의 방향에서 입사하는 전파를 그 방향으로 되돌려 복사시키는 안테나 배열 시스템으로서, 반사파가 입사 반대방향으로 파면(wave front)을 갖도록 하기 위해서는 입사신호의 위상을 180도 천이 시키는 공액 위상변위기가 필요하다. 역지향성 배열에서 공액 위상변위기는 주파수 혼합기로 구현할 수 있다. 2-포트 주파수 혼합기는, 일반적인 3-포트 구조와 달리, RF/IF 신호를 동일 포트에서 사용함으로써 입력단의 신호 결합회로를 사용하지 않아도 되며, 임피던스 정합이 용이하다는 장점을 갖는다. 회로 제작을 위한 비선형소자로 p-HEMT가 사용되었으며, -10 dBm의 LO 전력을 인가하였을 때, 변환손실 -1 dB와 RF 전력 -15 dBm의 1-dB 억압점(compression point)이 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.52-59
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• 2009

현대의 레이더는 큰 클러터 환경에서 동작하기 위해 넓은 동적 영역을 요구한다. ADC(Analog-to-Digital Converter)가 발생시키는 스퓨리어스(spurious) 신호는 넓은 동적 영역을 구현하는데 걸림돌이 되고 있다. 본 논문에서는 ADC의 비선형 특성에 따른 능동 위상 배열 레이더 수신기의 이득을 분석하였다. ADC SFDR(Spurious Free Dynamic Range)은 시스템이 요구하는 동적 영역을 한정하고, 제한된 영역내에서 ADC SNR(Signal-to-Noise Ratio) 손실을 고려하여 ADC 동적 영역을 설정하였다. 그리고 계산된 능동 위상 배열 레이더의 안테나단 출력 잡음 전압과 ADC 입력 잡음 전압을 비교하여 수신기의 이득을 구하였다. 끝으로 응용 예제를 통한 전체적인 내용을 살펴보았다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.308-315
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• 2002

12 GHz 대역 미국의 위성 방송을 이동중인 차량내에서 수신하기 위한 능동 위상 배열 안테나 시스템용 5-비트 디지털 위상 변위기를 총 10개의 InGaAs HEMT를 가지고 설계, 제작하였다.. 11.25$^{\circ}$,22.5$^{\circ}$,45$^{\circ}$의 위상 비트들은 부하 선로형 방식으로, 90$^{\circ}$, 180$^{\circ}$의 위상 비트들은 링 하이브리드와 결합된 반사형 방식으로 각각 설계, 제작하였으며 각 위상 비트당 2개의 InGaAs HEMT를 사용하였다. 제작된 5-비트 위상 변위기는 12.2 GHz~12.7 대역에서 2개의 위상 응답에 대하여 17.5 ㏈ 이상의 반사 손실, 7.8 ㏈ 이하의 삽입 손실 및 초대 $\pm$6$^{\circ}$의 위상 오차가 측정되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.59-65
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• 2022

본 논문에서는 디지털 능동위상배열 안테나를 간략히 소개하고 주 빔의 부엽을 차단하기 위해 적용된 이중 채널 부엽 차단 빔 형성 방법에 대해 기술하였다. 그리고 안테나 주 빔 및 부엽 차단 빔 설계 결과와 안테나 근접전계 측정 결과로부터 안테나 성능을 검증하였다. 다음으로 기존의 이중 채널 부엽 차단 빔 운용 방식 보다 채널수를 줄이기 위해 단일 채널 부엽 차단 빔 형성 방법을 제안하고, 제안한 방법으로 부엽 차단 안테나에 대한 소자별 가중치 분포를 설계하였다. 마지막으로 설계된 단일 채널 부엽 차단 빔 패턴과 차단 능력을 검증하고 이중 채널 부엽 차단 빔과 비교하였다. 또한, 디지털 능동위상배열 안테나의 수신 근접전계 시험을 통해 측정한 이중 채널 부엽 차단 빔과 제안된 단일 채널 부엽 차단 빔 패턴 및 부엽 차단 성능을 비교/검증함으로써 제안된 부엽 차단 빔 형성 방법에 대한 유효성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.940-945
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• 2008

본 논문에서는 능동 위상 배열 레이다 시스템에 적용 가능한 브릭형 구조의 능동 송수신 모듈을 설계 및 제작하였다. 제안한 브릭형 구조의 능동 송수신 모듈은 MCM(Multi-Chip Module) 형태이며, 타일형 능동 송수신 모듈에 적용할 수 있도록 하기 위하여 캐비티 구조와 주요 특성을 만족하도록 설계하였다. 제작한 브릭형 능동 송수신 모듈의 시험을 통하여 목표로 한 전기적 특성을 만족함을 확인하였으며, 능동 위상 배열 레이다에 운용 가능성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.479-486
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• 2019

레이다는 한정된 시간내에 효과적인 임무수행을 위해 광역빔을 이용한다. 본 논문에서는 완전 디지털 능동배열레이다의 광역빔 설계에 적용 가능한 위상조정 convex 최적화 알고리즘을 제안한다. 먼저 SDR(SemiDefinite Relaxation) 개념을 적용하여 제한 조건을 완화시켜 non-convex 집합을 convex 집합으로 전환한다. 그 후 배열소자의 크기를 어느 정도 고정하고 위상만을 조정하도록 제한조건을 적용하고, 고유값 분해를 통해 획득한 고유값의 합을 최소화하도록 최적화 과정을 수행하였다. 기존 유전알고리즘 적용결과와의 비교를 통해 제안된 알고리즘이 소자의 위상값만을 이용한 광역빔 설계에 효과적임을 확인하였고, 완전 디지털 능동배열레이다를 이용하는 차기호위함/구축함에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.26-36
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• 2014

IMT-Advanced 시스템을 효율적으로 서비스하고 시스템 효율을 증대시키기 위해서는 능동위상 배열구조의 안테나 시스템이 요구된다. 능동위상 배열 구조는 다수의 송수신 모듈과 다수의 복사소자로 구성되어 시스템의 효율을 증대시킬 수 있으며, 시스템을 구현하기 위해서는 초소형 고효율 송수신 모듈이 핵심이다. 최종 출력과 밀접한 관련이 있는 송신모듈의 전력증폭기는 기지국 시스템의 효율을 결정하는 핵심요소이다. 본 논문에서는 IMT-Advanced 능동위상배열 시스템에 적합한 초소형 고효율 송수신 모듈을 설계하고 구현하고자 하였다. 송수신 모듈은 온도보상 회로를 구현하여 이득 오차를 줄였으며, 선형화기는 소형화를 위하여 아날로그 방식으로 구현하였다. 초소형 고효율 전력증폭기를 구현하기 위해서 GaN MMIC Doherty 구조로 구현하였다. 구현된 송수신모듈은 $40mm{\times}90mm{\times}50mm$ 크기로 구현되었으며, LTE band 7에서 47.65 dBm의 출력을 가졌다. 실제 운용전력인 37 dBm에서 40.7%의 효율과 12 dB이상의 선형성 개선도를 보였다. 수신부의 잡음지수는 1.28 dB이하로 설계규격을 만족하였으며, 송수신 모듈의 이득과 위상은 6 bit로 제어로 최대 오차는 각각 0.38 dB와 2.77 degree를 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.1243-1251
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• 2009

본 논문에서는 능동 위상 배열 레이더에 사용되는 X-밴드 송수신 모듈의 설계와 측정 결과에 대해 기술한다. 일반적으로 능동 위상 배열 레이더는 고출력, 낮은 잡음 지수, 높은 TOI(Third Order Intercept), 송수신에서의 충분한 이득을 갖는 반도체 송수신 모듈을 요구한다. 송수신 모듈은 광대역에서 9 W의 출력 특성을 나타낸다. 잡음 지수는 2.8 dB로 낮다. 위상과 이득은 각각 6비트 위상 변위기와 5비트 감쇄기로 조정된다. LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)을 사용하여 높은 집적도를 갖는 송수신 모듈을 구현하였다. 모듈은 디지털 인터페이스를 통합하고 3개의 전원을 사용한다.