• 제목/요약/키워드: 능동 위상 배열

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능동위상배열안테나용 수신 빔 성형모듈 설계 (The Design of Beam Forming Module for Active Phased Array Antenna System)

  • 정영배;엄순영;전순익;채종석
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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    • pp.118-122
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    • 2002
  • This paper is concerned with the design of the beam forming module that is a key unit of the active phased array antenna(APAA) system for mobile satellite communications. This module includes two blocks for main signal and tracking signal. Main signal block has the role of transmitting input signal from phased away antenna to tracking signal block. And, tracking signal block executes main roles, beam forming of tracking signal and electronic beam control. The several electrical performances of this module, phase characteristics and linear gain, etc., agreed with specifications needed for APAA, and for more clear verification of the performances, the satellite communication test of the APAA including the modules was accomplished in the outdoors.

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능동 위상배열 안테나를 위한 single-stage transmission type ijection-locked oscillator(STILO)의 설계 및 제작 (The single-stage transmission type injection-locked oscillator was designed and fabricated for the active integrated phased array antenna)

  • 이두한;김교헌;홍의석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.763-770
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    • 1996
  • In this paper, the Single-stage Transmission type Injectiong-Locked Oscillator(STILO) was designed and fabicated for the Active Integrated Phased Array Antenna(AIPAA) system. The STILO, which was designed and fabricated by injection-locked technique and hair-pin resonator, has the same 210MHz frequency tuning range of the Voltage Controlled Oscillator(VCO) used by varactor. The locking bandwidth of STILO with 11.5MHz bandwidth, is much better than that of the Injection-Locked Dielectric Resonator Oscillator(ILDRO), And the STILO has the improved noise characteristics in AM, FM, and PM. This STILO is useful for the AIPAA, the coupled VCO array, an the MMIC structure.

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Ku 대역 선형 능동 위상 배열 안테나 설계 및 제작 (Ku band Linear Active phased Array Antenna Design and Fabrication)

  • 류성욱;엄순영;김남
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.215-216
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    • 2006
  • In this paper, the antenna the with linear active phased array of $1{\times}16$ operated in DBS band was designed. The antenna was composed of sixteen radiating elements, sixteen active channels and five Wilkinson power combiners with 4-channel inputs, a digital control board and a stabilizing DC bias board. The radiating element of the array has the structure of a microstrip stack patch with a left-hand circular polarization. And, each active channel consists of a low noise ampilifier, a 3-bit digital phase shifter and a variable analog attenuator. The breadboard of linear active phased array antenna was also fabricated to test the electrical performances. The radiation patterns of the antenna were measured after correcting initial phases of each active channel in aechoic chamber. And also, the beam scanning chracteristcs of $10^{\circ}$, $20^{\circ}$, $30^{\circ}$ were measured.

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Injection-Locking Coupled Oscillators를 이용한 빔 주사 용 능동 위상배열안테나의 설계 및 제작 (A design and fabrication of active phased array antenna for beam scanning using injection-locking coupled oscillators)

  • 이두한;김교헌;홍의석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권8호
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    • pp.1622-1631
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    • 1997
  • A 3-stages Active Microstrip Phased Array Antenn(AMPAA) is implemented using Injection-Locking Coupled Oscillators(ILCO). The AMPAA is a beam scanning active antenna with capability of electrical scanning by frequency varation of ILCO. The synchronization of resonance frequencies in array elements is occured by ILCO, and the ILCO amplifies the injection signal and functions as a phase shifter. The microstrip ptch is operated as a radiation element. The unilateral amplifier is a mutual coupling element of AMPAA, eliminates the reverse locking signal and controls the locking bandwidth of ILCO. The possibility of Monolithic Microwave Integrated Circuits(MMIC) of T/R module is proposed by simplified and integrated fabrication process of AMPAA. The 0.75.$lambda_{0}$ is fixed for a mutual coupling space to wide the scanning angle and minimize the multi-mode. The AMPAA has beam scanning angle of 31.4.deg., HPBW(Half Power Beam Widths) of 26.deg., directive gain of 13.64dB and side lobe of -16.5dB were measured, respectively.

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저가형 DSP를 사용하는 FMCW 레이더 신호처리부의 효율적 구현 방안 (Efficient Implementation of FMCW Radar Signal Processing Parts Using Low Cost DSP)

  • 오우진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.707-714
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    • 2016
  • 차량용 능동안전 시스템은 전방충돌방지, 차선이탈 경보, 차선변경 지원 등이 있으며 소형차에 도입될 정도로 대중화되고 있다. 대표적인 능동안전 시스템인 FMCW 레이더는 가격 경쟁력과 성능개선을 위해 전방과 측면용 레이더의 통합과 위상배열이나 다중 안테나의 적용이 연구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 차량용 FMCW레이더 시스템의 신호처리부를 저가의 DSP로 구현하기 위한 효율적인 방안들을 제안한다. PWM기반의 아날로그 변환, 계산량을 줄이는 근사화 기법, 효율적인 벡터연산 등을 제안하고 구현하였다. 구현된 신호처리 보드는 1.4ms의 펄스 반복간격에서 1024길이의 FFT 처리가 실시간 성능을 보였다. 실제 도로 실험에서 10Hz의 갱신율로 실시간 동작과 성능을 확인하였다.

광대역 위성 통신/방송용 삼중 대역 이동형 안테나 시스템 설계에 관한 연구 (A Study on Mobile Antenna System Design with Tri-band Operation for Broadband Satellite Communications and DBS Reception)

  • 엄순영;정영배;손성호;윤재승;전순익
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.461-475
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    • 2006
  • 본 논문은 Ka/K 통신 대역 및 Ku 방송 대역에서 동작하는 무궁화 3호 정지 궤도 위성을 이용하여 화상 전화, 인터넷과 같은 위성 멀티미디어 및 방송 서비스를 제공하는 이동체 탑재형 안테나 시스템 설계에 관한 것이다. 앙각 방향으로 팬 빔 특성을 갖는 안테나 시스템의 방사부는 준-오프셋 이중 성형 반사판과 삼중 대역 급전기로 구성된다. 또한, 삼중 대역 급전기는 돌출 유전체 막대를 이용한 Ka/K 이중 대역 급전기 및 원형 편파기, 직교 모드 변환기 그리고 Ku 대역 원형 편파 급전 배열로 구성된다. 특히, Ka/K 이중 대역 원형 편파기는 제작이 용이한 comb 구조를 사용하여 구현되었다. Ku 대역 급전 배열은 이동시 위성을 고속으로 추적하기 위하여 전자 빔을 형성할 수 있는 $2{\times}2$ 능동 위상 배열 구조를 갖는다. 그리고, 급전 배열에서 $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기를 이용하여 원형 편파를 생성하는 4개의 방사 소자들을 $90^{\circ}$씩 회전하여 배열함으로써 원형 편파 특성을 개선하였다. Ku 대역 전자 빔을 생성하는 4개의 빔 성형 채널은 출력에서 주 빔 채널 및 추적 빔 채널로 구분되며, 각 채널의 내부 구성 유니트들의 잡음 온도 기여도를 바탕으로 채널 잡음 온도 특성을 분석하였다. 제작된 안테나 시스템으로부터 측정된 Ka 송신 채널의 $P_{1dBc}$ 출력은 34.1 dBm 이상, K/Ku 수신 채널의 잡음 지수는 각각 2.4 dB 및 1.5 dB 이하의 전기적인 성능들을 보여주었다. 안테나 시스템은 근접 전계 측정 방법을 사용하여 삼중 대역에서의 주 편파 및 교차 편파 방사 패턴들을 측정하였다. 특히, Ku 대역의 방사 패턴 측정은 급전 배열들의 독립 여기에 의한 부분 방사 패턴들을 측정하여 각 능동 채널들의 초기 위상들을 보정한 후 이루어졌다. 안테나 시스템의 Ka/K/Ku 대역에서 측정된 안테나 이득은 각각 39.6 dBi, 37.5 dBi, 29.6 dBi 이상이었으며, 그리고 Ka 대역 송신 EIRP는 43.7 dBW 이상, K/Ku 대역 수신 감도 G/T는 각각 13.2 dB/K와 7.12 dB/K 이상의 우수한 시스템 성능들을 보여주었다.

레이더의 부하 상태에 따른 빔 스케줄링 알고리즘의 선택적 적용 (Differential Choice of Radar Beam Scheduling Algorithm According to Radar Load Status)

  • 노지은;김동환;김선주
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.322-333
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    • 2012
  • AESA radar is able to instantaneously and adaptively position and control the beam, and such adaptive beam pointing of AESA radar enables to remarkably improve the multi-mission capability. For this reason, Radar Resource Management(RRM) becomes new challenging issue. RRM is a technique efficiently allocating finite resources, such as energy and time to each task in an optimal and intelligent way. Especially radar beam scheduling is the most critical component for the success of RRM. In this paper, we proposed a rule-based scheduling algorithm and Simulated Annealing(SA) based scheduling algorithm, which are alternatively selected and applied to beam scheduler according radar load status in real-time. The performance of the proposed algorithm was evaluated on the multi-function radar scenario. As a result, we showed that our proposed algorithm can process a lot of beams at the right time with real time capability, compared with applying only rule-based scheduling algorithm. Additionally, we showed that the proposed algorithm can save scheduling time remarkably, compared with applying only SA-based scheduling algorithm.

Pull-Off 기만 재밍 신호에 대한 레이다 대응기법 및 효과 분석 (Radar Countermeasure and Effect Analysis for the Pull-Off Deceptive Jamming Signal)

  • 장성훈;김선주
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.221-228
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    • 2020
  • This paper presents the radar counter jamming algorithm and ground far-field test results for the pull-off deceptive jamming signals like RGPO(Range Gate Pull Off) and VGPO(Velocity Gate Pull Off). We designed the radar counter jamming algorithm according to the characteristics of the deceptive jamming signals. This algorithm is validated by simulation before ground far-field test. The existing X-band AESA radar demonstrator was used to test the proposed algorithm. The proposed algorithm was applied to the radar processor software. The deceptive jamming signals generated using the commercial jamming signal generator. We performed the repeated ground far-field test with the test scenario. Test results show that the proposed counter deceptive jamming algorithm works in the real radar system.

능동 위상배열 안테나를 위한 Injection-locking coupled oscillators (The injection-locking coupled oscillators for the active integrated phased array antenna)

  • 김교헌;이두한;류연국;이승무;오일덕;홍의석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.2362-2372
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    • 1996
  • This paper deals with the design and development of an Injection-Locking Coupled Oscillators(ILCO), which functions like phase-shifter in the Active Intergrated Phased Array Antenna(AIPAA). This linear array 2-element ILCO consists of two Injection Locking Hair-pin Resonator Oscillators(ILHRO) and an unilateral amplifier. The first and second elements of the ILCO have same frequency tuning range but locking bandwidths of 11.5MHz and 14MHz respectively. A phase shift of .DELTA..PHI.=158.4.deg.(-78.0.deg. to 80.4.deg.) could be obtained inthe second element of ILCO when the first elementof the ILCO was in the reference locking mode(.DELTA..PHI.=0.deg.). When the ILCO is applied to the AIPAA, the predicted beam scanning angle value will be 38.4.deg.. Each ILCO gives good frequency stability and lower AM, FM, and PM noise charactheristics in the mutual coupling lockingmode. The ILCO can not only play a part as the phase shifter for the AIPAA but it can also be usedas the power combining device in the mm-wave frequency range and as a part of a T/R MMIC module.

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태양풍 관측기 시제품 개발

  • 이방원;박용선;김창희;최한규;김정훈;노진철;이철환
    • 천문학회보
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    • 제36권1호
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    • pp.67.1-67.1
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    • 2011
  • 태양으로부터 날아오는 고에너지 하전 입자들은 인공위성이나 지구의 통신장비에 심각한 고장을 일으킬 수 있다. 이런 사고를 방지하기 위해서는 사전에 태양풍의 물리량을 알아내는 것이 중요하다. 이를 위해 inter planetary scintillation 현상을 이용하여 태양풍의 운동을 예보하는 시스템을 전파연구소와 협력하여 개발할 예정이다. 그 첫 단계로 이 시스템보다 작은 규모의 시제품을 만들어 동작을 입증하고자 한다. 이 시제품은 각각 16개의 다이폴 안테나로 구성된 타일 3개로 이루어져 있다. 다이폴 안테나들의 중심주파수는 350MHz이고, 대역폭은 약10MHz이다. 48개의 다이폴 안테나들의 총 집광면적은 약 30m2이고, 타일 내의 다이폴 안테나들을 나선형으로 배열해 grating lobe의 크기를 감소시켰다. 각 안테나에서 나오는 신호는 저 잡음의 LNA를 이용해 증폭하여 beam former로 인가된다. Beam former는 안테나에서 나오는 신호의 위상을 조절하고 합쳐서 약 15도 크기의 빔을 만들고 전자적으로 천체를 추적한다. Beam former에서 나온 신호는 수신기에서 저주파의 신호로 변환되는데, 국부발진기를 조절하여 radio frequency interference에 능동적으로 대처할 수 있도록 하였다. 수신기에서 나오는 아날로그 신호는 digitizer를 최대 107sps의 빠르기로 2바이트의 디지털 신호로 전환된다. Labview 프로그램을 사용하여 3개의 타일에서 나온 신호를 합성해서 태양 근처의 전파원을 추적하도록 하였다.

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