• 제목/요약/키워드: 능동 위상 배열

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새로운 성형 반사판 기반의 이동 위성 통신 안테나 설계 (Novel Mobile Satellite Communication Antenna Design Based on Shaped-Reflector)

  • 정영배;박성욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.826-831
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    • 2008
  • 본 논문은 이동 위성 통신을 위한 성형 반사판 기반의 하이브리드 안테나 설계에 대하여 서술한다. 하이브리드 안테나는 성형 반사판과 $1{\times}8$ 배열의 선형 위상 배열 안테나로 이루어진 급전부로 구성되며, 최소의 개구면으로 안테나에 요구되는 최적의 성능을 구현하기 위하여, 반사판 성형화 기법이 적용되었다. 또한, 급전부 설계에 있어서, 능동 배열의 수를 최적화함으로써 전체적인 안테나의 제작 단가를 최소화 할 수 있다는 장점을 갖는다. Ka-대역에서 설계된 본 안테나는 앙각 방향 $+45^{\circ}$를 기준으로 ${\pm}3^{\circ}$ 범위에서 빔 패턴을 전기적으로 제어할 수 있으며, 부엽 레벨을 포함한 안테나 빔 패턴에 대해서는 ITU-R S.465-5에 만족하도록 설계되었다.

Ku 대역 위성통신 송수신 겸용 마이크로스트립 8X2 배열 안테나 (Satellite Communication Microstrip 8X2 Away Antenna for TX / RX Dual Operation at Ku-band)

  • 윤재승;전순익;최재익;채종석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.574-581
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    • 2002
  • 본 논문에서는 이동차량에서 위성과의 송, 수신 양방향 서비스와 위성 방송 수신을 목적으로 하는 능동 위상 배열 마이크로스트립 안테나를 위한 8$\times$2부 배열을 설계, 제작, 측정하였다. 수신 11.7-12.75 GHz, 송신 14-14.5 GHz 대역에 대하여 단일 소자로 송, 수신을 위하여 $\pm$45$^{\circ}$ 직교화 된 두 개의 선형 편파를 사용한다. 수신 대역의 광대역 특성을 위하여 두 패치 사이의 이중 공진을 이용하였고, 공기층의 두께를 조절하여 20 dH 이상의 격리도 특성을 보였다. 앙각 방향에 대하여 전기적으로 30$^{\circ}$ 빔 틸트 하였으며 낮은 부엽 수준을 위하여 테이퍼형 전력분배와 좁은 소자간 간격을 사용하였다.

X 대역 타일형 능동 송수신 모듈 설계 (A Design of X-Band Tile Type Active Transmit/Receive Module)

  • 하정현;문주영;이기원;남병창;윤상원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.1467-1474
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    • 2010
  • X 대역에서 능동 위상 배열 레이더에 적용할 수 있는 타일형 능동 송수신 모듈을 구현하였다. 제안한 타일형 구조의 구현을 위한 수직 연결은 fuzz button을 이용한 solderless 방식으로 삽입 손실은 0.6 dB, 반사 손실의 VSWR은 1.7 이하를 만족하며 X 대역에서 약 30 %의 대역폭을 가지는 광대역 특성을 가진다. 광대역 특성을 가지는 수직 연결 구조를 이용하면 수직 연결 시에 발생할 수 있는 부정합을 최소한으로 하여 우수한 이득 평탄도를 가지는 타일형 구조의 송수신 모듈을 구현할 수 있다.

저궤도 위성 원격측정데이터 신호 수신을 위한 S-대역 위상배열안테나 시스템 연구 (A Study on S-Band Phased Array Antenna System for Receiving LEO Satellite Telemetry Signals)

  • 이동효;서정원;이명신;정대원;이동국;표성민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.211-218
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    • 2022
  • 본 논문에서는 저궤도 위성 원격측정데이터 신호 수신을 위한 S-대역 위상배열안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 16개의 부배열 조립체, 16개의 능동회로모듈, 수직 급전회로망 및 제어/전원반으로 구성되며 고각 방향으로 빔틸트가 수행된다. 개발된 안테나는 고각 축과 위성 궤적을 일치시키고 개구 중심을 위성 궤적 상의 최대 고각을 바라보도록 하여 정밀한 위성 추적을 수행하였다. 저궤도 위성의 궤적은 위성점 계산을 통하여 정확하게 산출하였다. 위성 추적 시험은 최대 고각을 기준으로 ±30° 범위에서 수행되였다. 위성 추적 시험 결과 최대 고각에서의 S/N비는 16.5 dB이고 Eb/No는 13.3 dB를 얻었다. 수행된 위성 추적 결과는 사전 시스템 분석 결과와 잘 일치함을 확인하였다.

전자전용 광대역 평면형 능동위상배열 안테나 시스템 개발 (Development of Wide-Band Planar Active Array Antenna System for Electronic Warfare)

  • 김재덕;조상왕;최삼열;김두환;박희준;김동희;이왕용;김인선;이창훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권6호
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    • pp.467-478
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    • 2019
  • 본 논문에서는 전자전용 재밍 송신기에 사용하기 위해서 개발된 광대역 평면형 능동위상배열 안테나 시스템의 설계 및 제작 그리고 측정 결과를 소개한다. 설계된 시스템은 $45^{\circ}$ slant 광대역 복사소자를 $8{\times}8$ 삼각 배열 구조로 배치하고, 광대역 GaN 반도체 고출력 증폭기와 GaAs 다기능집적회로(MFC)를 적용한 64개의 송신 채널을 구성하여 개발하였다. GaAs다기능집적회로는 광대역에서 빔 편이 현상을 피하기 위한 실시간 지연소자, 디지털 감쇠기 그리고 GaAs 구동증폭기를 포함하고 있어서 송신 빔 조향을 할 수 있으며, 시스템의 전자적 빔 조향 범위는 방위각/고각 방향으로 각각 ${\pm}45^{\circ}/{\pm}25^{\circ}$ 범위에서 가능하다. 개발된 시스템의 송신 빔 패턴 성능을 확인하기 위해 근접 전계 시험 시설을 이용하였다. 전자전용 송신 시스템 빔 패턴 측정 결과, 시스템의 유효방사출력은 목표성능(P) 대비 최대 9.8 dB 이상을 만족하였고, 방위각/고각 방향으로 각각 ${\pm}45^{\circ}/{\pm}25^{\circ}$ 빔 조향 결과 요구성능에 만족함을 확인하였다.

능동위상배열 다기능레이다의 부배열 수신신호 모의를 위한 레이다환경신호모의장비 개발 (Development of Radar Environmental Signals Simulator for Simulating Sub-array Receiving Signals of Active Phased Array Multi-function Radar)

  • 김국현;유경주;이경민;길성준;양은호;이광철;이희영
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.452-458
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    • 2020
  • In this paper, the contents of the development of RESS(Radar Environmental Signals Simulator) for the test of active phased array multi-function radar are described. The developed RESS can simulate multiple target environments, such as target/jamming/missile response/cluster signals, by using received radar operational information and simulated scenario. It can also modulate frequency, phase, gain, timing on all waveforms operated by multi-function radar and simulated two targets and one jamming in the beam. The RESS can be used to perform functional and performance verification of the active phased array multi-function radar with sub-array receiving structures.

함정용 다기능 AESA 레이더 시스템을 위한 고전압·고효율 DC-DC 전원모듈 개발 (Development of High Voltage, High Efficiency DC-DC Power Module for Modern Shipboard Multi-Function AESA Radar Systems)

  • 정민길;이원영;김상근;김수태;권영수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.50-60
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    • 2021
  • For conventional AESA radars, DC-DC power modules using 300 Vdc have low efficiency, high volume, heavy weight, and high price, which have problems in modularity with T/R module groups. In this paper, to improve these problems, we propose a distributed DC-DC power module with high-voltage 800 Vdc and high-efficiency Step-down Converter. In particular, power requirements for modern and future marine weapons systems and sensors are rapidly evolving into high-energy and high-voltage power systems. The power distribution of the next generation Navy AESA radar antenna is under development with 1000 Vdc. In this paper, the proposed highvoltage, high-efficiency DC-DC power modules increase space(size), weight, power and cooling(SWaP-C) margins, reduce integration costs/risk, and reduce maintenance costs. Reduced system weight and higher reliability are achieved in navy and ground AESA systems. In addition, the proposed architecture will be easier to scale with larger shipboard radars and applicable to other platforms.

능동센서 배열을 이용한 저온 반복하중 환경 항공기 날개 구조물의 손상 탐지 (Active-Sensing Based Damage Monitoring of Airplane Wings Under Low-Temperature and Continuous Loading Condition)

  • 전준영;정휘권;박규해;하재석;박찬익
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.345-352
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    • 2016
  • 높은 고도에서 운행되는 항공기는 -$50^{\circ}C$이하의 극저온 피로환경에 노출된다. 이때 반복하중을 통해 발생되는 크랙과 같은 미세결함은 항공기 구조물의 물성변화를 야기하고 구조물 파단과 같은 심각한 구조적 결함을 야기한다. 따라서 효율적인 구조물의 유지보수 및 수명 예측을 위해 구조물의 지속적인 상태진단이 필요하다. 본 연구에서는 실제 항공기 운행조건과 유사한 극저온 피로환경에서 항공기 날개의 구조 건전성 모니터링을 수행하였다. 초기 결함 탐지를 위해 사각배열 압전구동기 및 센서를 구조물 하단에 부착한 뒤, 유도초음파 기반 능동센싱 기법을 통해 손상에 의한 산란 및 반사파를 측정하였다. 이후 통계학적 모델 분석과 위상배열기법을 통해 손상 발생 시점을 파악 및 손상 위치 탐지를 실시하였다. 또한, 극저온 환경에서의 센서의 생존성 파악과 구조 건전성 모니터링 결과의 신뢰성 향상을 위해 센서자가진단을 실시하였다. 실험 결과, 제안된 기법을 통해 극한환경에서 운행되는 구조물의 초기 손상 탐지 및 손상 위치 탐지가 높은 정확도로 가능함을 확인하였다.

전송선로로 결합된 능동 위상차배열 안테나의 동작특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Studies on the Performance of the Active Phased-Array. Antenna Coupled by Transmission Line)

  • 최영규
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제53권3호
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    • pp.175-181
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    • 2004
  • In order to increase the coupling efficiency of the Power and Phase of the active Phase way antenna, we have fabricated the active phased-array antenna which is coupled by the transmission line, and investigated the relationship between the length of the coupling transmission line and coupling power and phase. The following three types of driving method -(1) giving the frequency difference between the two active antenna, (2) applying the input signal to the one side of the two antennas, and changing the eigen frequency of the other side antenna, (3) appling the different phase inputs to the active antennas was investigated. The experimental results showed that the interval of the antenna elements has not affected the power and the phase of the antenna.

바랙터다이오드에 의한 능동 위상차 배열 안테나의 발진 주파수 가변 범위의 확장 (Expansion of Variable Range of Oscillation Frequency of Active Phased Array Antenna by a Varactor Diode)

  • 최영규
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제52권11호
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    • pp.521-528
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    • 2003
  • A varactor diode was utilized in order to expand variable range of the natural oscillation frequency of an active phased-array antenna. We have conformed experimentally that the variable range of the natural oscillation frequency was expanded about three times in the oscillator controlled by the varactor diode. When frequency difference was given to the oscillators in the two elements antenna system, phase difference was appeared between the oscillators. The 2-, 3-, 5-elements patch antenna array was composed for the beam scanning experiments. All the above patch antennas showed good phased array characteristics. The experimental results are as follows that the scanning angle of the 2-elements array antenna is 28.6$^{\circ}$, the 3-elements array antenna is 29.4$^{\circ}$, and the 5-elements array antenna is 26.2$^{\circ}$.