• 한국전자파학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.111-118
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• 2003

넛치 안테나는 진행파형 안테나로서 공진형 안테나에 비해 광대역 특성과 넓은 빔 폭을 가지므로 광대역 위상 배열 안테나의 복사 소자로 사용되어진다. 본 논문에서는 단일 복사 소자의 해석으로 무한 배열 안테나를 모의할 수 있는 도파관 시뮬레이터를 이용하여 3 : 1 이상의 주파수 대역과 $\pm$45$^{\circ}$의 빔 조향 범위를 만족하는 광대역 E-평면 넛치 위상 배열 안테나를 설계하였다. 설계된 단일 소자의 등가회로 모델링을 통해 단일 소자와 무한 배열소자에서의 임피던스 특성을 비교하였으며, 설계된 결과를 이용하여 1$\times$9배열 E-평면 넛치 위상 배열 안테나 전체를 해석하였다. 이때 구해진 안테나간 상호 결합 계수를 이용하여 각 소자의 빔 조향 각도에 따른 능동 반사 계수를 구하였으며, 능동 소자 패턴을 통해 빔 조향에 따른 이득의 변화를 살펴보았다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.981-989
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• 1997

In this paper, the 5-element active phased array antennas coupled through slotline between elements are designed and fabricated. A recent studies on the active phased array antennas using the transmission line coupling which can be designed to provide strong coupling and the appropriate coupling phase. But this sturucture has limitation of expanding in two dimensions for planar active phased array antennas and distortion of the radiation pattern caused by coupling network. Thus our work proposes the slotline coupling structure asthe broadband coupling network for the active phased array antenna. In experiment, 5-elements active phased array antenas have steering range from -30.deg. to 20.deg. off broadside as the free-running frequencies of end elements are controlled. The overall results show that the proposed slotline coupling structure is suited for the coupling network in the actie phased array antenna system. And the proposed coupling structire solves the expansion problem and eliminates the distortion of the radiation pattern caused by the spurious radiation of the transmission line coupling network. Thus thiscan be expanded to two dimensional coupling network for the planar active phased array antenna system.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.217-222
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• 2014

본 논문에서는 평면형 능동 위상 배열 안테나에서 일부 모듈의 고장이 발생할 경우, 발생되는 빔 패턴 왜곡을 여러가지 경우로 비교하여 검토하고, 기존에 연구된 빔 패턴 보상 방법을 실제 안테나에 적용하여 빔 패턴 왜곡 개선 가능성을 분석하였다. 빔 패턴의 왜곡은 주로 부엽 수준의 증가로 나타나게 되는데, 부엽 수준이 기준치를 넘어서게 되면 고장모듈을 제외한 나머지 모듈의 크기/위상값을 재조정하여 부엽을 낮출 수가 있으며, 본 논문에서는 이 방법을 실제 제작된 안테나에 적용하기 위한 방안 및 근접 전계 챔버에서 측정한 결과를 시뮬레이션 결과와 비교하여 나타내었다. 고장모듈이 발생하는 경우는 무작위로 여러 곳에서 발생하는 경우와 여러 개의 배열을 포함하는 단위 모듈이 고장 날 경우로 나누어서, 시뮬레이션 결과와 측정 결과를 비교 분석하였다. 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 유사한 경향을 나타내며, 고장 모듈이 발생할 경우 남아있는 정상 모듈의 크기/위상 조정을 통해서 부엽을 낮추기 위한 빔 패턴 보상이 가능함을 확인할 수 있다.

• 전기학회논문지
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• 제64권3호
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• pp.438-444
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• 2015

A new approach to the active phased arrays for the second harmonic generation is presented. Phase variation between the second harmonic oscillators by the mutual synchronization is analyzed theoretically. In this coupling, the active antenna consists of the FET oscillator which plays two roles in fundamental oscillation and frequency multiplying, and the patch antenna resonated at the second harmonic frequency. The radiated second harmonic wave was scanned by varying the free-running oscillation frequencies of the active antennas. In the experiment using the 2-elements array and the 4-elements array, the radiated beam of the second harmonic wave was scanned more widely compared with the case of the fundamental wave radiation.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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• 제4C권6호
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• pp.306-309
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• 2004

This paper presents a new active antenna consisting of a microstrip patch for the passive radiator, a mixer for frequency conversion, a voltage controlled oscillator (VCO) and a phase detector for phase control. The microwave signal frequency has been converted into intermediate frequency (IF) on the antenna elements by the mixer. The active antenna consists of two ports, the IF port has a transmitted IF signal via power combined to the baseband and the dc control port is under the control of the phase-detector. The input voltage of the VCO is controlled by the phase detector. The scan range of the array is determined by the phase detector and the VCO and is obtained between 30$^{\circ}$ and - 30$^{\circ}$

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1155-1164
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• 2011

본 논문에서는 국내 최초로 개발되는 함상용 중거리 레이더에 사용되는 능동 위상 배열 안테나의 송신 빔 특성을 근접 전계 시험으로 측정하는 방안에 대하여 제시하였다. 측정하고자 하는 능동 위상 배열 안테나는 고출력 송신 빔을 펄스 형태로 방사하기 때문에 저출력의 연속적인 파형을 사용하는 일반적인 근접 전계 시험 시설에서는 측정하기 어렵다. 그래서 본 논문에서는 고출력 송신 시에도 견딜 수 있도록 설계된 근접 전계 시험 시설과 펄스 모드 측정을 지원하는 Agilent사의 PNA-X 네트웍 분석기를 이용한 근접 전계 시험으로 펄스 형태의 고출력 송신 빔을 방사하는 능동 위상 배열 안테나를 측정하는 방안에 대하여 제시하였고, 실제 개발된 능동 위상 배열 안테나의 고출력 송신 빔 패턴을 근접 전계 시험으로 측정하였다. 또한, 능동 위상 배열 안테나의 송신 특성인 EIRP(Effective Isotropic Radiated Power)를 측정하였고, 수학적인 계산을 통해 예측한 EIRP 값과 비교한 결과 0.1 dB의 오차 내에서 동일함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.6-16
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• 2009

V/UHF대 방향 탐지(DF)용에 적용하기 위하여 9개의 다이폴 소자로 구성된 원형배열 안테나를 연구하였다. 배열 안테나의 전체 크기를 줄이기 위하여 소자는 top-hat 다이폴 형태를 이용하였다. 20-1,300Mhz인 매우 넓은 주파수 범위에서 동작하기 위하여 각 다이폴 소자의 팔(arm)의 중간에 pin diode를 삽입하였다. 이런 형태의 다이폴을 이용하므로 pin diode의 on/off에 따라 다이폴의 실효 길이를 증감할 수 있다. 능동 배열 안테나는 평형 푸시풀 증폭기와 직접 연결되게 설계하므로 수신 감도를 개선할 뿐만 아니라 발룬 역할을 하였다. 그리고 능동 배열 안테나를 설계 및 제작하였고, 측정 결과를 계산 결과와 비교하여 제시하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제18권3호
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• pp.175-181
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• 2018

The array patterns of a patch array antenna were calculated using an active element pattern (AEP) method that considers ground edge effects. The classical equivalent radiation model of the patch antenna, which is characterized by two radiating slots, was adopted, and the AEPs that include mutual coupling were precisely calculated using full-wave simulated S-parameters. To improve the accuracy of the calculation, the edge diffraction of a ground plane was incorporated into AEP using the uniform geometrical theory of diffraction. The array patterns were then calculated on the basis of the computed AEPs. The array patterns obtained through the conventional AEP approach and the AEP method that takes ground edge effects into account were compared with the findings derived through full-wave simulations conducted using a High Frequency Structure Simulator (HFSS) and FEKO software. Results showed that the array patterns calculated using the proposed AEP method are more accurate than those derived using the conventional AEP technique, especially under a small number of array elements or under increased steering angles.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.1031-1043
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• 2015

본 논문에서는 Enhanced Adaptive Genetic Algorithm(EAGA)를 이용하여 두 가지 종류의 컨포멀 배열 안테나의 패턴 합성 과정을 기술하였다. 한 종류는 2차 함수 형태의 실린더 도체 위에 배열된 $1{\times}16$ 배열 안테나이고, 다른 종류는 2차 함수 곡선의 회전체 곡면 도체 위에 배열된 18개 소자 배열 안테나이다. 패턴 합성시 각 소자의 능동 소자 패턴을 이용하였고, 특히 회전체형 배열 안테나의 경우, 합성 시간을 크게 줄이기 위해 동심원형 평면 배열 안테나의 능동 소자 패턴을 구한 뒤 이를 변환하여 사용하였다. 제안한 합성 기법의 타당성을 검증하기 위해 MATLAB 내에서 합성된 배열 안테나의 패턴과 MWS(Microwave Studio) 내에서 구현된 배열 안테나의 패턴을 비교하였으며, 또한, $1{\times}16$ 배열 안테나의 경우는 측정 패턴과 합성 패턴도 비교하였다.

• 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.