• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.705-712
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• 2018

위상배열안테나는 빔 조향 각도에 따라 방사 특성이 변화한다. 모노펄스 추적 시스템은 합 및 차신호의 방사특성을 기반으로 추정 각을 산출하는 시스템이다. 따라서 위상배열안테나를 이용한 모노펄스 추적 시스템의 경우, 빔 조향 각도에 따라 모노펄스 비율 곡선이 변화하기 때문에 추적정확도가 낮아지는 문제가 발생한다. 단일 채널 모노펄스 시스템의 경우, 시스템 구성 변수의 변화를 통해 모노펄스 비율 곡선이 제어된다. 본 논문에서는 빔 조향 각도에 모노펄스 시스템 구성 변수를 적응형으로 제어하는데 참조할 수 있는 간소화된 수식을 제시하였다. 제시된 수식은 빔 조향 각도뿐만 아니라 방사 특성에 영향을 주는 위상배열안테나 설계 변수에 대응하여 균일한 모노펄스 비율 곡선을 유도할 수 있다.

• 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.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.87-92
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• 2022

본 논문에서는 탐색기용 AESA 레이더에 적용할 수 있는 배열소자 설계에 관한 연구를 수행하였다. AESA 레이더에 적용하기 위한 안테나는 전자 빔조향 특성을 확보하기 위해 배열 안테나에 적용할 최적의 복사소자를 선정하고, 설계 시 빔조향 특성을 고려하여야 한다. 특히 광각 빔조향 특성을 충족하기 위해 광각 임피던스 매칭(WAIM:Wide Angle Impedance Matching) 기법을 활용하여 광각 조향 시 발생할 수 있는 음영 지역(Scan Blindness region)을 최소화하여야 한다. 이처럼 시스템 운용의 안정성 확보가 AESA 레이더의 중요한 설계 고려 사항이 되고 있다. 본 논문에서는 AESA 레이더 안테나 장치에 적용되는 복사소자 특성을 개선하기 위해 복사소자 끝단에 WAIM을 적용하고, 시스템의 안정적 운용 척도인 능동 반사 계수 성능 변화를 검토하였다. 최종 성능 결과는 시뮬레이션 데이터를 수학적으로 합성하여 제시한 방안의 유효성을 검증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.129-135
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• 2011

본 논문에서는 다중 빔 형성기법을 이용하여 다중 목표물들의 고각을 추정하는 방법을 제안한다. 이 방법은 배열 소자로 수신되는 신호들을 디지털로 처리해 수신 빔을 스택 빔으로 만들고, 빔 형성기에서는 안테나 소자에 가중치를 적용함으로서 원하는 수신 빔을 생성 할 수 있다. 이때 스택 빔을 구현하기 위해서는 여러 개의 값비싼 위상천이기 필요하지만, 현재는 컴퓨터의 성능이 많이 향상되어 위상변위기 대신에 고속 푸리에 변환을 이용하여 다중스택 빔을 형성한다. 또한 수신기에서 원하는 방향으로 빔을 조향하기 위해서 빔 조향 오차 보정 기법을 적용하여 다중 빔의 지향성을 향상 시킨다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 고속 후리어 변환과 빔 조향오차 보정 기법에 근거를 둔 제안된 고각 추정방법이 기존의 방법에 비해 목표물 추정 면에서 우수함을 보인다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.143-148
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• 2013

본 논문에서는 무선 시스템에서 목표물 도래방향 추정에 대한 다중 빔에 대해서 연구한다. 빔 조향 방법은 고각 방향의 빔 조향 방식 또는 빔 형성 방식, 스택 빔 조향, 주파수 조향, 위상 조향 및 디지털 빔 형성 등으로 구분 된다. 제안된 알고리즘은 효과적인 빔 조향을 하기위해서 위상과 크기를 보정하는 안테나 가중치 오차 보정기법과 특이 행렬을 결합한 방법이다. 본 논문에서는 빔 조향 추정 알고리즘을 제안하여 디지털 빔 형성 레이더에 빔조향 방식을 적용하여 목표물을 추정하였다. 모의실험을 통해서 본 연구에서 제안된 알고리즘의 성능을 기존 알고리즘과 비교 분석하였다. 목표물 도래방향 추정에서 본 연구에서 제안한 알고리즘이 기존 알고리즘보다 도래방향 추정 능력이 향상된 것을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.311-317
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• 2019

먼저 광학 신호를 이용한 다양한 응용 분야에서의 핵심 요소인 광학 빔 조향 성능 향상을 위하여 실리콘 기반 격자 구조의 특성을 해석하였다. 이를 기반으로 높은 방사 효율과 좁은 빔 폭을 얻기 위해서 기존의 격자 구조 방사기에 분배 브래그 반사기(Distributed Bragg Reflector, DBR)를 집적한 구조를 제안한다. 분배 브래그 반사기의 위치에 따른 방사 효율과 방사 각도의 전치 반폭을 분석하고 이를 토대로 최적화 구조를 제안한다. 제안한 격자 구조는 상보형 금속산화 반도체(complementary metal-oxide semiconductor, CMOS) 공정과 호환 가능하며, 최대 방사 효율 87.1% 및 최소 방사 각도의 반치 전폭 $4.68^{\circ}$를 가진다.

• 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.

• 한국가시화정보학회지
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• 제18권1호
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• pp.38-43
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• 2020

This paper presents a new type of electrowetting driven tandem light deflector for high performance optical application. To steer an incident light, the proposed light deflector deforms the fluid interface using electrowetting actuation. The performance of the light deflector was experimentally verified by using a prototype of the proposed light deflector. Single and tandem light deflectors were separately prepared using microfabrication processes. The optical tests of the deflectors were conducted using a laser light. The proposed tandem light deflector obtained a 45° beam steering angle with a 5.3° deflection angle while a single light deflector was required for a 10.9° deflection angle to obtain the same beam steering angle. The proposed tandem light deflector with high optical capability can be applied to various optical applications from camera modules in mobile smart devices to advanced future optical systems.

• 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.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.626-631
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• 2020

본 논문에서는 컨포멀 어레이(Conformal Array) 빔 합성 기법에 관한 연구를 수행하였다. 일반적인 선형 배열에서의 빔 조향에 따른 성능 열화 없이 빔 조향을 수행할 수 있는 컨포멀 어레이는 다양한 레이다 시스템에 적용되고 있다. 평면형 선형 배열에서의 빔 합성 기법과 달리 컨포멀 배열은 곡면상에 복사소자가 위치하므로 복사소자별로 파면(Wave Front)까지의 위상을 보상해 주어야 한다. 또한 복사소자별 옵셋 각도(Offset Angle)를 계산하여 실제 q빔 합성 시 적용함으로서 정확한 빔 패턴을 예측할 수 있었다. 본 논문에서는 위상 보상 및 옵셋 각도를 계산하여 빔 패턴 합성 시 적용한 후 빔 패턴 비교를 수행하였으며, 수학적인 분석을 통해 성능을 비교하였다.