• 제목/요약/키워드: Circular Array Antennas

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Wideband circularly-polarized microstrip $1\times8$ array antenna for TX/RX dual operation at X-band

  • Yun, Jae-Seung;Noh, Haeng-sook;Jeon, Soon-Ik;Park, Jae-Ick
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.715-718
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    • 2002
  • TX/RX dual microstrip 1$\times$8 sub-array antennas are designed, fabricated, and measured for a wideband array antennas in communications. They have a Right Handed Circular Polarization (RHCP) for TX from 7.9 to 8.4 GHz and Left Handed Circular Polarization (LHCP) for RX from 7.25 to 7.75 GHz. Two stacked patches are used for a wideband characteristics and cornertruncated square patches are adopted for a circular polarization. To enhance bandwidth characteristics of a circular polarization, 1$\times$2 sequential rotation arrays are applied. From the measured results, 1$\times$8 microstrip sub-array antennas have a good agreement with those of the simulation. Therefore the sub-array antennas are applicable to satellite communication antennas, active phased array antennas, and radiators in other antennas.

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X-band 송/수신 겸용 마이크로스트립 배열 안테나 설계 (Design of Microstrip array antennas for Tx/Rx dual operation at X-band)

  • 노행숙;윤재승;전순익
    • 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.

순차적 순환배열을 이용한 고온초전도 배열 안테나 설계 및 특성해석 (Design and Characterization of HTS antenna array with sequential rotation array)

  • 정동철;황종선;김영민;최효상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 영호남 합동 학술대회 및 춘계학술대회 논문집 센서 박막 기술교육
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    • pp.77-81
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    • 2006
  • We report the performance of a four-element, 11.67 GHz, high-Tc superconducting (HTS) microstrip antenna array with corporate feed network and circular polarization for direct broadcasting satellite (DBS) system. Our array antennas were designed and built on a 0.5 mm thick MgO substrate. To compare the superconducting antennas with normal conducting counterpart, One antenna pattern was fabricated from gold thin film, and a second pattern was fabricated from $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) superconducting thin film. To improve the axial ratio of circularly polarized arrays, sequential rotation technique were used. Efficiency, radiation pattern, return loss and bandwidth were measured for both antennas at room temperature and at cryogenic temperature. The array produced good circular polarization, and the gain of the array at 77 K, relative to a copper array at room temperature was approximately 1.54 dB. The measured return loss of our HTS antenna array was 35.79 dB at the resonant frequency of 11.67 GHz and The total effective bandwidth was about 3.4 %. The results showed that high-temperature superconductors, when used in microstrip arrays, improved the efficiency of the HTS antenna array for circularly polarization.

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직접 위성방송 수신용 원편파 HTS 배열 안테나 관한 연구 (Study on HTS Antenna Array with Circularly Polarization for DBS Receiver)

  • 정동철;윤창훈;최효상
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.776-781
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    • 2004
  • We report the performance of a four-element, 11.67 GHz, $high-{T}_c$ superconducting (HTS) microstrip antenna array with corporate feed network. The HTS antenna array used in this work had a circular polarization for direct broadcasting satellite (DBS) system. Our array antennas were designed and built on a 0.5 mm thick MgO substrate. To compare the superconducting antennas with normal conducting counterpart, One antenna pattern was fabricated from gold thin film, and a second pattern was fabricated from ${YBa}_2{Cu}_3{O}_7-x(YBCO)$ superconducting thin film. To improve the axial ratio of circularly polarized arrays, sequential rotation technique were used. Efficiency, radiation pattern, return loss and bandwidth were measured for both antennas at cryogenic temperature and room temperature. The array produced good circular polarization, and the gain of the array at 77 K, relative to a copper array at room temperature was approximately 1.54 dB. The measured return loss of our HTS antenna array was 35.79 dB at the resonant frequency of 11.67 GHz and The total effective bandwidth was about 3.4 %. The results showed that high-temperature superconductors, when used in microstrip arrays, improved the efficiency of the HTS antenna array for circularly polarization.

원형 배열안테나의 위상간섭에 의한 방향탐지 성능저하 개선 연구 (A study on improving the low capability of direction finding by interfered phase difference at circular array antennas)

  • 정재우;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권9호
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    • pp.2157-2163
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    • 2010
  • 본 논문은 신호의 도래 방향 측정에 관한 연구로써, 어레이 안테나에 입시되는 신호의 위상차를 활용하여 방향을 추정하는 알고리즘인 CVDF(Correlative Vector Direction Finding)를 적용하여 방향탐지 정확도를 높이기 위해서는 기본적으로 안테나로부터 얻어지는 위상차 패턴이 이상적인 정현파 패턴을 가져야 한다. 그러나 실 환경에서 원형으로 안테나를 배치후 측정되는 위상차 패턴은 특정 주파수 대역, 특정 방위에서 왜곡되어 나타날 수 있다. 그 이유는 안테나를 원형 배열 구조로 배치함으로써 안테나 각 소자간의 간섭 및 중앙 센터폴(원형배열의 중앙에 위치하는 안테나 지지대)의 영향으로 인한 위상 패턴의 왜곡이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 기존 CVDF 알고리즘을 적용했을 때의 위상 왜곡 현상에 의해 저하되는 방향탐지 능력을 개선시키기 위한 방법으로, 위상을 측정하기 위한 안테나 조합의 실시간 변경 방법 및 안테나 빔패턴을 활용하는 방법 등을 제안하였고, 실험 및 결과분석을 통해 방향탐지 성능이 개선됨을 확인하였다.

X 대역 위성통신 송/수신 겸용 마이크로스트립 안테나 (Satellite Communication Microstrip Antenna for Tx/Rx Dual Operation at X-Band)

  • 김건우;이성재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.164-171
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    • 2014
  • 본 논문에서는 X 대역 위성통신 송/수신 겸용 마이크로스트립 배열 안테나를 설계 및 제작, 측정하였다. 본 논문에서 제시된 마이크로스트립 배열 안테나는 송신 대역과 수신 대역에서 각각 우수 원형 편파(RHCP)와 좌수 원형 편파(LHCP)를 구현하기 위해 단일 방사체로 정사각형의 방사 패치 대각 모서리를 절단한 모절삭 사각 패치(truncated square patch) 형태를 사용하고, 임피던스 대역폭 확장을 위해 기생 패치를 적층하였다. 또한, 축비 대역폭 개선을 위해 $2{\times}2$ 순차 회전 배열(sequential rotation array) 방식을 적용하였다. 제안된 안테나는 $8{\times}12$ 마이크로스트립 배열 안테나로 EM 시뮬레이터인 CST MICROWAVE STUDIO(이하 MWS)를 이용하여 설계하였고, 측정 결과는 설계 결과와 유사한 경향을 보였다. 본 논문에서 제시한 안테나는 X 대역 위성통신 송/수신 겸용 안테나로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

원형배열안테나의 편파 특성을 고려한 위상 비교 방향탐지 (Phase Comparison Direction Finding of Circular Array Antenna Considering Polarization Characteristics)

  • 우대웅;김재식;박진성
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.131-137
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    • 2023
  • 본 논문에서는 8개의 단위 안테나로 구성된 원형배열안테나(Circular Array)의 편파(Polarization) 특성을 고려한 위상 비교 방향탐지에 대해 고찰하였다. 단위 안테나는 6 ~ 12 GHz의 광대역에서 동작하는 Cavity-Backed 패치 안테나를 적용하였으며, 다양한 편파를 수신할 수 있도록 Radial 방향으로 배치하였다. 위상 비교 시 정밀한 각도를 얻기 위해 넓은 간격의 소자들을, 모호성을 해결하기 위해 좁은 간격의 소자들을 적용하였다. 방위각과 고각 모두 ±20° 영역에 대해 2차원의 방향 탐지를 수행하였으며 정면 근처에서는 0.5°, 15° 근방 영역에서는 1.6° 이하의 도래각(DOA) 오차가 있음을 확인하였다.

직접 위성방송 수신용 원편파 HTS 배열 안테나 (HTS antenna array with circularly polarization for DBS receiver)

  • 정동철;윤희중
    • 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도저온공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.294-297
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    • 2003
  • In this paper we designed and measured HTS antenna array for Direct Broadcast Satellite (DBS) system. HTS antennas fabricated in this work were a four-element, 11.67 ㎓z, high-Tc superconducting (HTS) microstrip antenna array with corporate feed network and circular polarization for direct broadcas- ting satellite (DBS) system. Our antennas was designed and built on a 0.5 mm thick YBa2Cu3O7-x (YBCO) /MgO substrate. The measurement results showed good axial ratio, wide bandwidth a remarkable improvement over their metal counterpart.

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등간격 선형어레이와 등간격 원형어레이 레이더를 위한 ESPRIT 표적 위치 추정 기법 (ESPRIT target position estimation with uniform linear array and uniform circular array)

  • 남궁걸;임종태;유도식
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.952-959
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    • 2012
  • 이 논문에서 우리는 송신기와 수신기에 각각 등간격 선형 어레이 (ULA : Uniform Linear Array)와 등간격 원형 어레이(UCA : Uniform Circular Array)를 사용하는 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 레이더 시스템을 위한 ESPRIT (Estimation of Signal Parameter via Rotational Invariance Technique) 알고리듬 기반 표적 위치 추정 기법을 제안한다. 수신 안테나가 등간격 선형 어레이인 경우의 ESPRIT과 달리 등간격 원형 어레이인 경우 부어레이의 수신 신호 벡터 간 순환 불변성 (Rotational Invariance)이 만족하지 않는다. 이를 해결하기 위한 연구가 진행되었으나 송신각 추정 문제는 고려되지 않았다. 이 논문에서는 송신 안테나와 수신 안테나를 모두 고려한 ESPRIT 알고리듬을 제안하여 송신 고도각, 수신 고도각, 그리고 수신 방위각을 동시에 추정하는 방법을 소개하고자 한다.

Design for Triple Band Patch Array Antenna with High Detection Ability

  • Kim, In-Hwan;Min, Kyeong-Sik
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권4호
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    • pp.214-223
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    • 2013
  • This paper proposes a theoretical analysis of hidden device detection and a design of multiband circular polarization patch array antenna for non-linear junction detector system application. A good axial ratio of circular polarization patch antenna is realized by a new approach that employs inclined slots, two rectangular grooves and a truncated ground for the conventional antenna. A good axial ratio of the 1.5 dB lower is measured by having an asymmetric gap distance between the ground planes of the coplanar waveguide feeding structure. The common ground plane of the linear array has an optimum trapezoidal slot array to reduce the mutual coupling without increasing the distance between the radiators. The higher gain of about 1 dBi is realized by using the novel common ground structure. The measured return loss, gain, and axial ratio of the proposed single radiator, as well as the proposed array antennas, showed a good agreement with the simulated results.