• 제목/요약/키워드: 위상배열안테나

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선로결합에 의한 쌍방향 능동 위상차 배열 안테나의 동작특성 향상 (High-Performance Bidirectional Active Phased-Array Antenna Coupled by Transmission Line)

  • 최영규;김기래
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.427-437
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    • 2008
  • 쌍방향 선로결합형 위상차 배열 발진기 결합계를 구성하고, (1) 쌍방향 주파수제어 방식, (2) 단방향 주파수 제어방식, (3) 쌍방향 주입위상 제어방식 등 3가지 방식에 대하여 구동실험을 하였다. 시험 제작한 발진기에 구형 패치 안테나를 부착하여 2요소 능동안테나를 제작, 안테나 사이를 전송선로로 결합하여 어레이를 구성하고 결합 위상과 전송선로 길이와의 관계를 측정하였다. 전송선로로 결합된 능동 위상차 배열안테나의 주사각도에 따른 방사전력을 측정한 결과, (1)의 방식에서 빔의 방사방향은 약$-9.8^{\circ}$에서 $+9.8^{\circ}$까지 $19.6^{\circ}R, 위상차는 $-0.31{\pi}$에서 $-0.36{\pi}$까지 (2)의 방식에서 빔의 방사방향은 약 $-3.8^{\circ}$에서 $+17^{\circ}$까지 $20.8^{\circ}$, 위상차는 $-0.085{\pi}$에서 $-0.65{\pi}$까지, (3)의 방식에서 빔의 방사방향은 약 $-17^{\circ}$에서 $+16^{\circ}$까지 $33^{\circ}$, 위상차는 $-0.63{\pi}$에서 $-0.59{\pi}$까지 변하여 모두 위상차 배열동작이 가능함을 확인하였다.

접힌 다이폴 구조를 적용한 L-Band 원통형 능동 위상배열 안테나 설계 (Design of L-Band Cylindrical Active Phase Array Antenna Using Bent Dipoles)

  • 이만규;권익진
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.43-55
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    • 2013
  • 본 논문에서는 원통형태의 배열구조에서 수평면(H-plane), 수직면(E-Plane) 빔조향 특성을 갖는 원통형 능동위상배열 안테나를 제안하였다. 상호결합특성이 우수한 접힌 다이폴 안테나를 원통의 배열구조에 적합하도록 설계하고, 수직과 수평으로 $8{\times}8$ 원통 배열구조를 갖는 지향성 배열안테나와 전력 분배를 위한 결합분배기를 설계 및 제작하였다. 원통배열 안테나의 복사소자 배열 간격은 반전력 빔폭과 빔 조향 시 그레이팅로브가 발생하지 않도록 결정하였다. 안테나의 빔 조향은 송수신장치 내부의 6비트 위상변위기를 이용하여 구현하였으며, 안테나 빔조향 시 수평면으로 -24도 ~ 24도, 수직면 기준으로 0도 ~ 36도의 빔조향 특성을 갖도록 고안되었다.

유한한 기판 크기가 E-평면으로 배열된 선형 위상 배열 안테나의 방사 특성에 미치는 영향 (Effect of a Finite Substrate on the Radiation Characteristics of a Linear Phased Array Antenna Positioned along the E-plane)

  • 김태영;김군수;윤영민;김부균
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권5호
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    • pp.46-53
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    • 2011
  • 유한한 기판크기가 E-평면으로 배열된 선형 위상 배열 안테나의 방사 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 여러 가지 기판 크기에 따른 active reflection coefficient 와 average active element pattern 으로부터 선형 배열안테나의 방사특성을 예측하였다. E-평면과 만나는 기판 가장자리까지의 거리 변화가 H-평면과 만나는 기판 가장자리까지의 거리 변화에 비해 위상 배열 안테나의 방사 패턴 특성에 미치는 영향이 큰 것을 알 수 있었다.

IMT-2000 기지국용 빔 조향 다이폴 위상배열 안테나 시스템 설계 (Design of beam steering dipole phased array antenna systems for IMT-2000 base station)

  • 이상수;김명철;최학근
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권2호
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    • pp.41-51
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    • 2004
  • 본 논문에서는 IMT-2000 기지국용 빔 조향 다이폴 위상배열 안테나 시스템을 설계하였다. 본 논문에서 설계한 빔 조향 다이폴 위상배열 안테나 시스템은 크게 안테나부와 빔 조향 제어부로 구성된다. 안테나부는 광대역 특성을 위해 기본 복사소자로 평판형 다이폴을 제안하고, 설계하였으며, 지향성 복사패턴을 위해 평판형 다이폴을 8×8로 배열하였다. 또한 다이폴 수직배열 8소자 전력분포를 위한 수직 전력 분배기를 설계하였다. 빔 조향 제어부에서는 다이폴 수평배열 8소자 전력분포를 위한 수평 전력 분배기와, 수평방향(7방향)에 빔 틸트를 위한 4비트 위상 변위기와 구동회로를 설계하였다. 설계된 안테나 시스템의 성능을 평가하기 위해 실제 제작하고 복사특성을 측정하였다. 측정견과 각 제어신호에 따라 수평 빔 틸트가 일어남을 확인할 수 있었으며, 측정된 복사특성은 설계목표에 거의 근접한 것으로 나타났다.

고 지향성 위상 배열 안테나를 위한 실시간 지연선로 (Optical True-Time Delay for High-Directivity Phased Array Antennas)

  • 배덕희;신종덕;김부균
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.318-319
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    • 2003
  • 이동통신 시스템에서 데이터, 음성, 영상신호를 효율적으로 전송하기 위해 위상 배열 안테나(Phased-Array Antenna: PAA)에 관한 연구가 최근 국내외적으로 활발히 진행되고 있다. 광통신 기술을 이용한 PAA용 실시간 지연선로 (True Time-Delay: TTD)는 넓은 대역폭, 저 손실, 전자파 간섭에 무관, 소형화, 특히 ‘beam squintr´ 현상이 없는 장점이 있기 때문에 각광을 받고 있다. 특히, 신호의 간섭을 줄이기 위해 안테나 방사 패턴의 부엽 (side lobe)의 크기를 감소시킬 수 있는 안테나 설계기술이 필요하다. (중략)

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부호 교차 위상 개념이 적용된 유전 알고리즘을 이용한 널링 안테나 연구 (Study on Nulling Antenna Using Genetic Algorithm with Opposite-Sign Phase)

  • 이용준;서종우;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.690-697
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    • 2010
  • 본 논문에서는 부호 교차 위상 개념이 적용된 유전 알고리즘을 이용한 널링 안테나(nulling antenna)의 연구 결과를 제시하였다. 기존 국내 및 국외에서 제안되었던 유전 알고리즘을 이용한 널 합성 방법들은 다수의 배열 소자를 갖는 경우에 빠르고 정확한 널 합성이 용이하지 않았다. 유전 알고리즘의 특성상 이진 부호로 표현된 위상 값들의 교배 및 변이를 통해 널을 합성하게 되므로 배열 소자의 개수가 늘어날수록 빠르고 정확한 널 합성이 힘들게 된다. 따라서 본 논문에서는 100개 이상의 배열 소자를 갖는 널링 안테나에서 널 합성에 사용되는 위상 값들이 전체 배열 소자들의 중심을 기점으로 대칭되는 값을 갖도록 하고, 인접 소자 간에 인가되는 위상값의 부호를 반대가 되도록 하는 개념이 적용된 유전 알고리즘을 제안하였으며, 기존 연구되었던 논문들에 비해 절반의 위상 값만을 구해 널을 합성하므로 수렴 속도를 크게 개선하였고, 또한 -70 dB 이상의 깊은 널을 정확한 위치에 합성해 내었다.

능동위상배열 레이더 부배열 수신기 설계 (Design of Sub-array Receiver for Active Phase Array Radar)

  • 이희민;김도훈;한일탁
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.568-573
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    • 2019
  • 최신의 레이더는 동시에 다양한 다수의 표적을 탐색하고, 추적하며, 외부 재밍신호를 회피할 수 있는 다기능레이더 형태로 발전하고 있다. 이러한 다기능레이더 요구사항을 만족시키기 위해서 레이더 안테나는 실시간 빔조향 뿐만 아니라 동시에 다중 빔을 형성하고, 특정 방향에 대해 수신빔 제거 등 디지털 빔 형성이 가능한 능동위상배열 안테나 형태로 구현된다. 본 논문에서는 디지털 빔 형성이 가능한 부배열 타입 배열안테나의 하드웨어 구현방안에 대해 기술하였다. 또한 배열수신빔 형성시 부엽 준위를 낮추기 위한 안테나 개구면 진폭 가중치 적용방법에 따른 부배열 수신기 설계 방법을 제시하고, 진폭 가중치 적용방법에 따른 G/T 성능을 비교하였다. 또한 설계된 부배열 마다 부배열 수신기 동적 영역에 대해 분석하고, 디지털 빔형성기의 정렬 및 보정에 더 유리한 하드웨어 구현 방안을 제시하였다.

CFG 실 시간지연 선로를 사용한 10 GHz 위상 배열 안테나의 설계 (Design of a 10 GHz Phased-Array Antenna Using CFG True Time-Delays)

  • 이갑용;최연봉;신종덕;김부균;이상배
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권3C호
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    • pp.241-247
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    • 2002
  • 본 논문에서는 여러 개의 첩 광섬유 격자( Chirped fiber gratings CFGs )와 한 개의 파장 가변광원을 이용하 연속적으로 빔의 주사 방향을 조정할 수 있는 송신용 선형 위상배열 안테나용 실 시간지연 선로를 제안하였다. L-밴드, S-밴드 그리고 X-밴드에서 측정된 CFG의 평균 군 지연 기울기는 177 ps/nm이었다. 최대 빔 주사각을 180$^{\circ}$로 설계한 4개의 안테나 소자로 구성된 10 GHz 송신용 선형 위상배열 안테나 구조에서 전산 모의 실험 결과로 얻은 최대이득은 11.6 dB로 나타났다.

광 2×2 MEMS 스위치와 광섬유 지연선로를 이용한 10 GHz 선형 위상배열 안테나용 광 실시간 지연선로 (An optical true time delay for 10 GHz linear phased array antennas composed of optical 2×2 MEMS switches and fiber delay lines)

  • 이백송;신종덕;김부균
    • 한국광학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.466-472
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    • 2003
  • 본 논문에서는 서로 다른 길이의 광섬유 지연선로를 광 2${\times}$2 MEMS 스위치로 선택하여 위상 배열 안테나의 각 안테나 소자에 급전되는 RF 신호의 위상을 고속으로 제어할 수 있는 광 실시간 지연선로의 구조를 제안하였다. RF 신호의 주사 방향이 8개인 10 GHz 선형 위상 배열 안테나용 광 실시간 지연선로를 구현하였으며, 실험 결과 최대 시간 지연 오차가 0.2 ps이하, 즉 최대 주사 각 오차 0.84$^{\circ}$로 측정되었다. 또한 제안된 실시간 지연선로에 의해 구동되는 8개의 마이크로 스트립 패치 안테나 소자로 구성된 10 GHz용 선형 위상배열 안테나를 설계하였고, 시뮬레이션을 이용하여 이 안테나의 방사 패턴을 분석하였다.

서로 다른 위상지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배열 마이크로스트립 안테나 특성 (Characteristics of Sequentially Rotated Array Microstrip Antennas Using Each Other Phase Delay)

  • 한봉희;김남현;노광현;강영진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권7A호
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    • pp.537-546
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    • 2003
  • 본 논문에서는 ISM(5GHz)대역에서 동작하는 개구 결합 원 편파 패치 안테나를 제안하고 단일 원 편파 패치 안테나에 광대역성과 원 편파의 특성을 향상시키기 위해 0$^{\circ}$, 90$^{\circ}$, 180$^{\circ}$, 270$^{\circ}$와 0$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 90$^{\circ}$, 135$^{\circ}$의 서로 다른 위상 지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배열 방법을 사용하여 각각 2$\times$2 안테나로 설계하여 비교 분석하였다. 그 결과 90$^{\circ}$와 45$^{\circ}$의 위상 지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배열 2$\times$2 안테나가 광대역 특성과 축비가 개선됨을 확인하였다. 또한 45$^{\circ}$의 위상 지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배열 2$\times$2 안테나가 90$^{\circ}$의 위상 지연을 갖는 시퀀셜 로테이션 배역 2$\times$2 안테나에 비해 임피던스 대역폭과 축비 특성이 개선되었음을 검증하였다.