• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.223-230
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• 2014

본 논문에서는 5.8GHz ISM 대역(5.725GHz~5.825GHz)의 저가 3차원 빔 조향을 위한 단일급전 마이크로스트립 기생 배열 안테나를 설계 및 제작하였다. 안테나는 단일 급전 능동소자와 가변 리액턴스 부하를 갖는 4개의 기생소자로 구성된다. 제작된 안테나의 빔 조향 범위는 가변 리액턴스 부하의 조절에 의해 방위각 ${\Phi}=0^{\circ}$, ${\Phi}=45^{\circ}$, ${\Phi}=90^{\circ}$, ${\Phi}=135^{\circ}$에서 ${\pm}28^{\circ}$의 3차원 빔 조향을 이룰 수 있었다. 빔 조향 범위 내에서 안테나의 최대이득은 7.23dBi~9.36dBi를 가지고, -10dB 이하 반사손실대역폭은 빔 조향각도에 상관없이 항상 5.8GHz ISM 대역을 포함하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.865-872
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• 2002

도파관 렌즈를 이용한 기존의 Rotman 렌즈 안테나는 렌즈 내부면에서 안테나 소자까지 구부러진 도파로를 가지고 있다. 그러나 본 논문에서는 직선 도파로를 갖는 개선된 Rotman 렌즈 안테나를 제안하였으며 이를 적용하여 3개의 입력 단자와 6개의 개방된 도파관을 안테나 소자로 가지는 BMWS용 빔 제어 안테나를 설계 및 제작하였다. 측정 결과 빔 제어 안테나는 15.4 - 17.2 dB의 이득과 0$^{\circ}$, +14$^{\circ}$~ +16$^{\circ}$, -15$^{\circ}$~ -16$^{\circ}$의 지향각 그리고 약 -10 ~ -20 dB의 부엽레벨을 가진다

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.934-940
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• 2011

본 논문에서는 이중 루프(double loops)를 이용한 새로운 재구성(reconfigurable) 빔 조향 (beam steering) 안테나를 제안하였다. 이중 루프 안테나는 내부 루프(inner loop)에 의한 동상(in-phase)의 빔과 외부 루프(outer loop)에 의한 이상(out-of-phase)의 빔이 중첩된 빔(superposed beam)을 가진다. 또한, 이중 루프 안테나는 내부 루프와 외부 루프를 연결하는 두 개의 가상 스위치(artificial switch)를 사용하여, 가상 스위치 동작(on/off)에 따라 동일한 안테나에서 서로 다른 세 가지 경우(Case 1, Case 2, Case 3)의 빔 방향(beam direction)을 가진다. 안테나의 동작 주파수는 14.5 GHz이며, Case 1에서의 최대 빔 방향은 ${\phi}_{max}=0^{\circ}$, ${\theta}_{max}=0^{\circ}$이고, Case 2와 Case 3에서의 최대 빔 방향은 각각 ${\phi}_{max}=230^{\circ}$, ${\theta}_{max}=40^{\circ}$와 ${\phi}_{max}=130^{\circ}$, ${\theta}_{max}=40^{\circ}$이다. 각 경우의 최대 이득(peak gain)은 6.5 dBi(Case 1), 7.6 dBi(Case 2), 7.8 dBi(Case 3) 값을 가지며, 각각의 반전력 빔 폭(HPBW)은 $86{\sim}104^{\circ}$이며, 3가지 빔에 의한 전체반전력 빔 폭(HPBW)은 $160^{\circ}$이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.218-225
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• 2016

일반적으로 알려진 GPS 항재밍 기술로는 재밍 방향에 대한 감쇄효과를 얻는 널 스티어링 (null steering)과 위성방향으로의 추가 합성이득을 얻는 빔 스티어링 (beam steering) 방식이 있다. 이 신호처리 알고리즘을 소개하는 문헌에 의하면, 수학 공리에 따라 동시처리 가능한 재밍의 개수는 배열안테나 소자의 개수 N 에서 기준 안테나 1개를 제외한 N-1 개에 대해서만 유효하다는 표현을 하지만, 재머 배치나 비행체의 자세 그리고 둘 간의 상대적 배치 등 실질적인 운용 조건을 고려한 알고리즘 특성에 대한 분석은 알려져 있지 않다. 이에 본 논문에서는 4소자 및 7소자 표준 배열안테나가 적용된 항재밍 시스템을 모델링하여 비행체의 자세(수평, 수직)와 재머 배치, 그리고 안테나 소자 수를 고려한 두 항재밍 알고리즘(PM, LCMV)에 대한 성능 분석을 하였다. 결과적으로, 동일한 JSR 환경임에도 불구하고, 위성 신호와 재밍 신호 간 입사각이 상대적으로 큰 비행체의 수직 자세의 경우 수평 자세보다 약 10 dB 이상의 이득이 있음을 시뮬레이션을 통해 제시 하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.880-885
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• 2010

본 논문에서는 다이폴과 루프 안테나가 결합된 빔 조향(steering) 재구성(reconfigurable) 안테나를 제시하였다. 본 안테나는 다이폴(dipole)과 루프(loop) 두 안테나가 결합하였을 때, 특정 비율에서 빔 방사 방향이 서로 상쇄되거나 보상되는 특성을 이용한 빔 조향 안테나이다. 본 안테나는 구조적으로 비교적 간단한 평판형 안테나이며, 안테나 상에 두 개의 스위치를 이용하여 안테나의 xy-평면상에서 서로 다른 세 개의 빔 방향을 갖도록 설계되었다. 본 논문에서는 우선 스위치를 이용한 빔 조향의 가능성을 확인하기 위하여 2개의 가상의 스위치(line 연결)를 이용하였으며, 두 개의 스위치 on/off 상태에 따라, 최대 빔 방향은 xy-평면상에서 $0^{\circ}$, ${\pm}50^{\circ}$, 3개의 빔 조향이 가능하다. 동작 주파수는 VSWR 2:1 기준으로2.50~2.56 GHz이다. 빔 조향 시 2.48~1.96 dBi의 최대 이득(peak gain)을 가지며, 세 가지 빔은 전체 $125^{\circ}$ 정도의 넓은 빔 커버리지를 갖는다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4773-4779
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• 2012

본 논문은 지능형 또는 스마트 안테나 시스템에 사용 할 수 있는 두 종류의 3-D 빔 조향 재구성 안테나를 제안하였다. 제안된 두 안테나는 삼각형(구조1.) 및 원형(구조２.)의 루프 구조와 구부러진 다이폴 안테나의 결합형 구조를 갖는다. 제안된 안테나는 하나의 안테나 소자로 4개의 스위치 동작에 따라 xy-평면으로 3개의 빔 State (0, 1, 2) 뿐만 아니라 xz-평면으로 3개의 빔 State (3, 4, 5) 도합 6개의 방향으로 빔 조향이 가능하다. 안테나 구조1.은 급전부를 기준으로 대칭인 평형구조이며, 그라운드가 없기 때문에 다이폴 안테나와 유사한 이득을 가진다. 또한, 구조2.는 반원형태의 CPWG급전 그라운드(반사판)를 이용하여 지향성이 향상된 불 평형 구조를 갖는다. 동작 주파수는 2.5 GHz (구조1.), 2.55 GHz (구조2.)이며, 최대이득은 1.04 ~ 2,06 dBi (구조1.:전방향성 빔), 1.6 ~ 4 dBi (구조2.:지향성빔) 이다. 또한 xy-평면과 xz-평면 각각의 전체 반 전력빔폭(HPBW)은 구조1.에서 $160^{\circ}$ 이상 그리고 구조2.에서 $125^{\circ}$ 이상의 넓은 빔 폭을 갖는다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제6권3호
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• pp.169-174
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• 2006

In this work, we demonstrate a novel compact mechanical beam steering transmitter based on a direct vertical integration of a 2-D MEMS-based mechanical beam steering antenna with a VCO on a single silicon platform. By eliminating the long feed lines and waveguide metal blocks, the radiation pattern has been improved vastly, resulting in an almost ideal pattern at every scan angle. The losses incurred by the feed lines and phase shifters are also eliminated, which allows the transmitter to be implemented using only a single VCO. The system complexity has been greatly reduced with a total module size of only 1.5 cm ${\times}$ 1.5 cm ${\times}$ 0.4 cm. This work demonstrates that RF MEMS can be a key enabling technology for high-level integration.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.23-30
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• 2024

본 논문에서는 광대역 특성을 가지는 능동위상배열 안테나의 설계, 검증 및 분석에 대하여 기술하였다. 능동위상 배열 안테나를 항공기 혹은 미사일에 적용하려면 배열 안테나의 소형화 및 광각 빔조향 특성을 확보하는 것은 피할 수 없는 안테나 설계 고려 사항이 될 수 있다. 특히 전자적으로 광각 빔조향 시 능동반사계수 특성은 시스템의 생존 및 성능 측면에서 최소화되어야 하는 설계 파라미터이다. 광대역 특성 및 광각 빔조향에 적합한 복사 소자로 본 논문에서는 Step Flared Notch(SFN)를 적용한 배열 구조를 설계하고 구좌표계 θ 각도 기준 최대 40° 빔조향에 따른 능동반사계수를 최소화하였다. 복사소자의 대역폭은 Ka대역에서 능동반사 기준으로 3GHz를 확인하였다. 또한 실제 제작된 8by8 배열 안테나는 근접전계 시험을 통해 복사소자의 단일 패턴을 측정하고, 수학적으로 합성하여 탐색기 시스템에 사용하는 송/수신빔을 예측하여 성능을 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.500-506
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• 2002

본 논문에서는 광대역 주파수 범위에서 동작하며 광각 빔 조향이 가능하고 반복 제작이 용이한 간단한 구조의 전자전장비용 소형 마이크로스트립 로트만 렌즈를 제안하였다. 렌즈를 2차원의 평행판 회로로 모델링한 후 둘레 전체에 대해 경계적분을 수행하고 8개의 빔포트와 8개의 배열포트 간 전달계수를 구하였으며, 제작된 렌즈의 회로망 측정결과와 잘 일치하는 결과를 얻었다. 선형배열안테나로 급전된 다중빔 패턴을 예측하여 제작렌즈가 3:1의 주파수 대역에 걸쳐 $\pm$65$^{\circ}$ 이상의 광각 빔 스캔과 $\pm$5 dB 이하의 삽입손실 편차를 가짐을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.358-368
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• 2016

본 논문에서는 카세그레인 안테나에서 기계적인 빔 조향을 위해 주반사판 기울임 방식에서 반사판의 기울임에 의한 빔 조향 특성을 분석하였으며, 안테나 회전방식에서 사용하기 위한 안테나를 설계하고, 그 성능을 측정하였다. 설계된 카세그레인 안테나는 W-대역에서 동작하며, 주반사판 및 부반사판의 크기 및 구조변수에 따른 안테나의 특성 변화를 분석하여 목표성능을 만족하는 설계변수를 도출하였다. 제작된 안테나는 W-대역에서 이득은 42.08 dBi, 빔폭은 E,H-plane에서 각각 $1.32^{\circ}$, $1.14^{\circ}$이며, 반사손실($S_{11}$)의 경우 중심주파수인 94 GHz에서 -23.58 dB이다.