• 한국전자파학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.955-964
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• 2010

본 논문에서는 기 개발된 능동형 SAR(Synthetic Aperture Radar) 안테나의 송수신 모듈 출력에서 발생하는 이득과 위상 오차를 보정하는 방법에 대해 소개한다. 먼저 오차에 대해 정의하고, 시범 측정을 통해 획득한 측정값을 바탕으로 오차의 특성을 분석한 뒤, 이를 보상하기 위한 송수신 모듈의 제어 방법을 제안하였다. 16조의 송수신 모듈로 구성된 안테나에서 보정 전 이득은 28.2~29.0 dBm, 위상은 $101.7^{\circ}{\sim}165.2^{\circ}$의 분포를 보였으나, 보정후 이득은 27.4~28.0 dBm, 위상은 $116.1^{\circ}{\sim}120.0^{\circ}$의 분포를 나타내었다. 이러한 송수신 모듈의 출력 분포를 바탕으로 배열 이론을 적용하여 안테나 빔 패턴을 생성하고 비교함으로써 제안한 보정 방법이 능동형 SAR 시스템의 성능 만족에 효과적임을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권12C호
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• pp.1299-1305
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• 2002

본 논문에서는 위성통신용 송수신 안테나 시스템을 위한 배열 안테나를 설계하고, 이를 제작하여 그 결과를 검증한다. 본 논문에 제시된 안테나는 하나의 마이크로스트립 패치 소자로 송/수신을 겸용하기 위하여 광대역 특성을 가지며, 송/수신 주파수 대역에서 각각 우원편파와 좌원편파로 동작하도록 설계하였다. 특히 광대역 특성을 얻기위해 적층 기술을 이용하였고, 원형편파 생성을 위해 truncated square 형태의 정사각형 소자를 이용하였으며, 2$\times$1 시퀀셜 로테이션 배열 방식을 적용하여 대역폭 특성을 더욱 개선시켰다. 설계 결과에 대한 타당성을 검증하기 위하여 8$\times$1 마이크로스트립 배열 안테나를 제작 및 측정하여 시뮬레이션 결과와 비교하였으며, 측정결과는 시뮬레이션 결과와 거의 일치함을 보였다.

• 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.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.7-10
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• 2006

Four programs, i.e. TRMM, ADEOS2, ASTER, and ALOS are going on in Japanese Earth Observation programs. TRMM and ASTER are operating well, and TRMM operation will be continued to 2009. ADEOS2 was failed, but AMSR-E on Aqua is operating. ALOS (Advanced Land Observing Satellite) was successfully launched on $24^{th}$ Jan. 2006. ALOS carries three instruments, i.e., PRISM (Panchromatic Remote Sensing Instrument for Stereo Mapping), AVNIR-2 (Advanced Visible and Near Infrared Radiometer), and PALSAR (Phased Array L band Synthetic Aperture Radar). PRISM is a 3 line panchromatic push broom scanner with 2.5m IFOV. AVNIR-2 is a 4 channel multi spectral scanner with 10m IFOV. PALSAR is a full polarimetric active phased array SAR. PALSAR has many observation modes including full polarimetric mode and scan SAR mode. After the unfortunate accident of ADEOS2, JAXA still have plans of Earth observation programs. Next generation satellites will be launched in 2008-2012 timeframe. They are GOSAT (Greenhouse Gas Observation Satellite), GCOM-W and GCOM-C (ADEOS-2 follow on), and GPM (Global Precipitation Mission) core satellite. GOSAT will carry 2 instruments, i.e. a green house gas sensor and a cloud/aerosol imager. The main sensor is a Fourier transform spectrometer (FTS) and covers 0.76 to 15 ${\mu}m$ region with 0.2 to 0.5 $cm^{-1}$ resolution. GPM is a joint project with NASA and will carry two instruments. JAXA will develop DPR (Dual frequency Precipitation Radar) which is a follow on of PR on TRMM. Another project is EarthCare. It is a joint project with ESA and JAXA is going to provide CPR (Cloud Profiling Radar). Discussions on future Earth Observation programs have been started including discussions on ALOS F/O.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권5호
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• pp.351-364
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• 2002

일차원 어레이 변환자를 기계적으로 움직여 3차원 영상을 얻는 기존의 3차원 초음파 영상 기법은 일차원 배열 변환기가 갖는 고도방향 해상도의 저하를 극복하기 어렵다. 한편 이차원 위상 어레이 변환자를 이용하는 실시간 3차원 영상 시스템은 많은 수의 채널 수를 가지기 때문에 고비용의 매우 큰 빔집속부를 필요로 한다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 논문에서는 2차원 곡면 어레이 상에서 256 채널의 송수신 부구경을 전기적으로 움직이면서 관심영역의 입체영상을 얻을 수 있는 3차원 영상화 기법을 제안하였다. 이를 위해 본 논문에서는 상용 3차원 영상 장치에 사용되는 기계 주사식 일차원 곡면 어레이 변환자와 측방향과 고도방향으로 동일한 시야각을 갖는 이차원 곡면 어레이 변환자를 설계하였다. 또한 제안된 방법에서는 256 개의 제한된 채널 수를 이용하면서도 송수신 부구경의 크기를 증가시켜 보다 향상된 해상도의 영상을 구현하기 위해 직사각형 모양의 부구경에서 네 모서리 부분의 어레이 소자들을 적절히 제거한 형태의 부구경을 사용하였다. 특히 수신시는 고도방향이나 측방향으로한 배열 소자씩 건너뛰는 희박 어레이 기법을 적용하여 수신 부구경의 크기를 증가시켰다. 또한 수신시 희박 어레이로 인한 소자간의 간격 증가로 인해 유발되는 그레이팅 로브 상승을 억제하기 위해 송신시에는 희박 어레이를 적용하지 않고 폴드-오버 어레이 기법을 적용함으로써 송신부구경의 크기를 측방향과 고도방향으로 각각 두배만큼 증가시키는 효과를 얻었다. 제안한 방법을 통해 기존의 기계 주사식 일차원 어레이 변환자를 이용한 실시간 3차원 시스템과 비교하여 측방향으로는 거의 같고 고도방향으로는 훨씬 우수한 해상도의 영상을 획득할 수 있음을 컴퓨터 모사실험을 통해 검증하였다.

• 천문학회보
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• 제44권1호
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• pp.59.1-59.1
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• 2019

Immediate vicinity of a supermassive black hole (SMBH) is an important place to test general relativity in strong gravity regime. Also, this is a place where mass accretion and jet formation actively occurs at the centers of active galaxies. Theoretical studies predict presence of bright ring-like emission encircling an accreting SMBH with a diameter of about 5 Schwarzschild radii, and a flux depression at the center (i.e., BH shadow). Direct imaging of the BH shadow is accordingly of great importance in modern astrophysics. However, the angular sizes of the horizon-scale structures are desperately small (e.g., ~40-50 microarcseconds (uas) diameter for the nearest best candidates). This poses serious challenges to observe them directly. Event Horizon Telescope (EHT) is a global network of sensitive radio telescopes operating at 230 GHz (1.3 mm), providing ultra-high angular resolution of 20 uas by cutting-edge very long baseline interferometry techniques. With this resolution, EHT aims to directly image the nearest SMBHs; M87 and the galactic center Sgr $A{\ast}$ (~40-50 uas diameters). In Spring 2017, the EHT collaboration conducted a global campaign of EHT and multiwavelength observations of M87 and Sgr $A{\ast}$, with addition of the phased ALMA to the 1.3mm VLBI array. In this talk, I review results from past mm-VLBI and EHT observations, provide updates on the results from the 2017 campaign, and future perspectives.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.1340-1350
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• 2009

본 논문에서는 레이더용 평면형 능동 위상 배열 안테나 시스템의 설계 및 제작 그리고 측정 결과를 소개한다. 설계된 안테나는 X-대역에서 대역폭 10 %를 만족하며, 이중 슬롯 급전 마이크로스트립 패치 안테나와 편파 스위치의 사용으로 이중 편파 사용이 가능하다. 배열 구조는 $16\times16$의 삼각 배열 구조이고, 각 배열은 출력 40 dBm 이상의 TR(Transmit & Receive) 모듈로 구성된다. TR 모듈은 디지털 감쇄기와 위상 변위 기를 포함하고 있어서 임의의 빔 형성/빔 조향을 할 수 있으며, 전자적 빔 조향 범위는 방위각/고각 방향으로 각각 ${\pm}60^{\circ}$ 범위에서 가능하다. 또한 수신 구조는 부배열로 구성하여 수신 패턴은 각 채널로부터의 RF 빔 합성으로 얻어진다. 안테나의 성능 검증을 위해서 근접 전계 측정 시설에서 안테나 패턴을 측정하였으며, 패턴 측정 결과는 예측된 빔 패턴과 거의 일치하였고, 이로부터 제어에 의한 빔 조향/빔 형성이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 정보와 통신
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• 제16권9호
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• pp.28-41
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• 1999

위상배열 안테나 시스템에서 빔 제어 기술은 이동통신 및 위성통신시스템, 비행하고 있는 임의의 비행체의 위치를 고도의 정확도를 가지고 추적하는 군사용 레이더 시스템이나 항공사의 통신 시스템, 선박이나 차량간의 충돌을 방지하기 위한 충돌방지 시스템 등에서 널리 사용되고 있다. 이러한 위상배열 안테나 시스템에서 위상천이기를 이용하는 방법이 널리 사용되고 있다. 이 방법은 원리적으로 간단하지만 실제 구현할 때 위상천이기를 제어하기 위한 제어 신호와 DC 바이어스 라인들 그리고 전력분배기로 구성되어 있기 때문에 전체 회로가 복잡해진다. 뿐만 아니라 현재로서는 위상천이기의 가격과 삽입 손실 때문에 저렴하고 높은 이을 갖는 위상 배열 안테나 시스템을 구현하기가 힘들다. 본 논문에서는 위상천이기를 사용하지 않고 발진기들의 결합을 이용함으로써 이와 같은 단점을 극복하면서 배열 안테나의 복사 빔을 제어할 수 있는 결합발진기 배열 안테나의 최근 기술동향을 분석하고 여러 기술들의 장단점을 기술한다.

• 전자통신동향분석
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• 제37권3호
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• pp.41-51
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• 2022

This article presents an overview of the key technologies in the communications payload of broadband LEO satellite communications systems. In recent years, new developments have been realized for LEO satellite communications. SpaceX's Starlink, a technology leader in this field, offers premium services with satellites carrying in-house developed communications payloads. OneWeb, Amazon, Telesat, and Boeing are also developing LEO satellite communications payloads. The communications payload consists of user link antennas, inter-satellite link communications equipment, feeder link antennas, and a digital processor. Highly sophisticated technologies of compact active phased array antennas for generating multiple hopping beams and light laser communication equipment for ultra-high-speed inter-satellite communication will be applied to next- generation payloads.

• 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.