• 한국전자파학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.985-995
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• 2003

본 논문에서는 $\pm$20$^{\circ}$의 구형 빔 패턴 형성을 위한 삼차원 다층 원형 도체 배열 구조의 최적화 설계 변수들에 대하여 연구하였다. 원형 도파관 여기에 의한 다층 원형 도체 배열 구조의 각 방사 소자는 입력 원형 도파관, 임피이던스 정합용 원형 도파관, 방사 원형 도파관 그리고 그 위에 적층된 유한개의 원형 도체 배열층들로 구성되며, 각 방사 소자들은 원추형 빔 스캐닝에 적합한 정육각형 격자 배열 구조를 이룬다. 본 논문에서는 다층 원형 도체 배열 구조에 대한 해석 알고리듬을 제시하고, 이것을 프로그램 코드화하여 최적화 설계 변수 추출을 위한 다양한 설계 변수 변화에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 또한, 다층 원형 도체 배열 구조의 구형 빔 패턴 및 반사 계수에 대한 대역폭 특성을 살펴 보았으며, 그 결과 다층 원형 도체 배열 구조는 최소한 5.6 %의 주파수 대역폭내에서 $\pm$20$^{\circ}$의 양호한 구형 빔 패턴을 형성함을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.921-932
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• 2010

본 논문에서는 Sierpinski 프랙탈 구조를 이용하여 이중 대역에서 동작하는 배열 안테나를 제안하였다. 거울 대칭 형태의 $2{\times}2$ 배열 구조는 상부 $1{\times}2$ 배열과 하부 $1{\times}2$ 배열 간에 $180^{\circ}$ 위상차를 인가하면 cellular 대역과 WCDMA 대역에서 broadside 방향으로 복사 패턴을 형성한다. 따라서, 동위상 급전 회로를 적용하기 위해 배열 구조에서 상부와 하부 배열 간에 패치와 그라운드의 위치를 변경하여 위상 반전 구조를 구현하였다. 배열 안테나는 $28{\times}30{\times}5\;cm^3$의 크기를 가지며, -10 dB 반사 손실 대역은 1차 대역에서 855~1,380 MHz(47 %), 2차 대역에서 1,770~2,330 MHz(27 %)이다. 이득은 1차 대역에서 9.06~12.44 dBi, 2차 대역에서 11.76~14.84 dBi이다. 1,100 MHz에서 x-z 평면의 반전력 빔 폭은 $57^{\circ}$, y-z 평면의 반전력 빔 폭은 $46^{\circ}$이고, 2,050 MHz에서는 각각 $43^{\circ}$와 $28^{\circ}$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.922-929
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• 2007

본 논문에서는 빔 조향이 가능한 직사각형 루프 배열 안테나를 설계하였다. 먼저 RWG 모멘트 법(RWG MoM: Rao Wilton Glisson Method of Moment)을 통해 안테나의 조향 소자 패턴을 이론적으로 고찰하였다. 다음, 상용 툴(tool)인 CST사의 MWS(Microwave Studio)를 이용하여 얻은 시뮬레이션 결과와 모멘트 법 결과를 비교하였다. $8{\times}5$ 부배열을 제작하고 측정하여 그 결과를 시뮬레이션 결과, 그리고 모멘트 법 결과와 비교함으로써 접근 방법의 타당성을 검증하였다. 제작된 $8{\times}5$ 부배열 안테나는 E-면에서 고각 방향으로의 ${\pm}45^{\circ}$ 빔 조향 범위 내에서 평탄한 이득 특성을 갖는 것을 확인하였다.

• 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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.407-416
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• 2021

능동위상배열안테나는 적절한 급전신호 가중치 선택에 따라 대국을 향해 주 빔을 조향할 수 있을 뿐만 아니라 간섭원 방향으로 패턴 널을 형성할 수 있다. 주 빔의 조향을 위한 급전신호 가중치는 방사소자의 위치를 기반으로 쉽게 산출할 수 있다. 그리고 패턴 널 형성을 위한 급전신호 가중치 또한 적절한 요구 방사패턴 설정과 WLSM(Weighted Least Squares Method)을 이용하면 산출할 수 있다. 그러나 일반적인 무선 통신망 환경에서 간섭원의 위치는 미인지 상황에 있다. 따라서 적응형 패턴 널 형성 기법이 필요하다. 본 논문에서는 요구 방사특성 설정에 따른 패턴 널 형성이 가능함을 확인하고, 이를 기반으로 관측 영역 기준 이진탐색 알고리즘을 이용하여 간섭원 적응형 패턴 널 형성 기법에 관하여 연구하였다. 제시된 기법을 기반으로 모의실험을 수행한 결과, 효율적으로 간섭 적응형 패턴 널 형성이 가능함을 확인하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제19권1호
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• pp.13-19
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• 2019

This paper proposes a systematic method for estimating detection performances of a frequency-modulated continuous wave radar using electromagnetic simulations. The proposed systematic method includes a radar system simulator that can obtain range-Doppler images using the electromagnetic (EM) simulations in conjunction with a test setup employed for performance evaluation of multiple targets at different velocities in a traffic environment. This method is then applied for optimizing the half-power beamwidths of the antenna array using an evaluation metric defined to improve the detection strengths for the multiple targets. The optimized antenna has vertical and horizontal half-power beam widths of $10^{\circ}$ and $60^{\circ}$, respectively. The results confirm that that the proposed systematic method is suitable to improve the radar detection performance with the enhanced radar-Doppler images.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.334-341
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• 2016

본 논문은 고 용량, Gbps급 데이터 전송을 만족하는 무선 백-홀 시스템에 적용하기 위한 도파관 개구 결합 급전 구조 안테나에 관한 내용으로 V-대역인 57GHz~66GHz 주파수 대역에서 사용 할 공동-급전 구조를 갖는 $32{\times}32$ 도파관 슬롯 서브-배열 안테나를 설계, 제작 하였다. 안테나 구성은 적층 형태로 되어있으며, 각각 복사 부(외부 홈과 슬롯, 캐비티), 개구 결합 부, 급전 부로 이루어져 있다. 안테나 설계는 3차원 유한 요소 법(FEM)을 기반으로 하는 HFSS를 이용 하였고, 안테나 제작은 알루미늄 재질로 정밀도 높은 밀링 머신을 사용하여 각 층을 가공 한 후 은(Ag)-도금 과정을 거쳐 조립하였다. 측정을 통해서 안테나의 특성을 분석한 결과 목표했던 적용 주파수 대역에서의 반사 손실은 전반적으로 -12dB이하 손실 특성을 나타냈으며, VSWR < 2.0기준으로 약 16 %에 달하는 광 대역 주파수 특성을 보였다. 측정된 안테나 복사패턴의 1차 부엽 레벨은 -12.3 dB미만 이고, 3 dB 빔 폭은 약 $1.85^{\circ}$ 로 좁은 빔 폭을 갖는다. 또한, 안테나 이득은 평균 38.5 dBi이상, 효율은 약 90% 이상으로 높은 효율을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.1380-1393
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• 2010

본 논문에서는 T/R(Transmit/Receive) 모듈을 이용한 항공기용 평면형 능동 전자주사식 위상 배열(AESA) 레이더 프로토 타입을 설계, 제작 및 시험하였다. LIG넥스원은 항공기용 레이더 개발에 필요한 핵심 기술 확보를 목적으로 AESA 레이더 프로토 타입을 개발하였다. 본 프로토 타입은 복사 소자 배열, 다수의 T/R 모듈, RF 급전기, 전원 분배, 빔 조향기, 아날로그/디지털 변환기(ADC)를 가지는 소형화된 수신기 및 액냉식 냉각과 지지 구조체로 구성되어 있다. 안테나 장치는 590 mm 직경에, 536개의 능동 소자를 배열할 수 있는 크기를 가진다. 각 T/R 모듈들은 삼각 배열을 적용하여 $14.7\;mm{\times}19.5\;mm$ 간격으로 배치하였다. 송신 최대 듀티 운용시 2,310 W의 전력이 입력되며, 발열은 1,554 W를 발산하게 된다. AESA 레이더 프로토 타입은 근접 전계 챔버에서 시험하였고, 그 결과 정확하고 유연한 제어에 의한 빔 조향과 빔 형성을 제공하는 빔 패턴을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.137-142
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• 2013

도래 방향 추정은 공간상에서 안테나에 수신된 원하는 신호의 입사 방향을 추정하는 것이다. 본 논문에서는 레이더에서 다중 빔 형성을 이용하여 신호 도래 방향을 추정하였다. 신호 도래 방향의 추정방법으로 본 논문에서는 빔 조향 제안 알고리즘과 공간 상관 행렬 가중치를 이용하였다. 모의실험을 통하여 본 연구에서 제안된 알고리즘 성능을 기존 알고리즘과 비교분석하였다. 목표물 도래방향 추정에서 본 연구에서 제안한 방법이 고유치 전개를 하지 않기 때문에 처리시간 단축에서 효과적이다. 본 연구에서 제안한 방법이 목표물 추정에서 기존 알고리즘보다 우수함을 나타내었다.