• 제목/요약/키워드: Feed horn antenna

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이동체의 위성 수신용 안테나 설계에 관한 연구 (A study on the design for mobile satellite receiver antenna)

  • 주상호;고정호;김영구;최익권
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.1529-1536
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    • 2010
  • 본 논문에서는 Ku-band에서 동작하는 환형의 주름을 가진 코니컬 급전혼을 가진 축 이동 그레고리안 안테나를 개발하였다. 중심축을 기준으로 $1.5^{\circ}$정도 기울어진 부반사경을 회전하는 방식으로 위성 위치 추적이 가능하도록 설계하였으며, 축 이동 그레고리안 안테나의 주반사경, 부반사경의 곡률 및 급전 중심점을 안테나의 효율이 최대가 되도록 최적화하였다. 제안된 반사경 안테나는 12.2GHz에서 33dB(효율 : 64%, 이론치 : -1dB)의 이득을 가지며 교차편파 레벨은 -21dB이하이다. 그리고 -14dB의 사이드로브레벨을 특성을 보였다. 또한 제작된 안테나로 무궁화 위성수신 실험에서 C/N비는 19dB임을 실제 측정을 통하여 확인하였다.

Ka대역 위성통신용 타원형 이중옵셋 그레고리안 안테나 설계 (The Design of Elliptical Dual Offset Gregorian Antenna for Satellite Communication on Ka-band)

  • 김춘원;정치현;김건우;이성재
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.811-818
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    • 2013
  • In this paper, we have designed the elliptical dual offset gregorian antenna which can use Ka band earth station antennas in the fixed-satellite service. The structure of antenna is increasing the antenna gain by decreasing blockage areas and decreasing wind effects by shortening height of the antenna. The corrugate horn antenna for this antenna has symmetric radiation patterns and low side lobe levels that can meet ITU-R envelope. The distribution of electric field on a aperture of main reflector is calculated by an ray-tracing method that use the radiation pattern of the feed horn. The final geometric of antena is decided by choosing the distribution that comply with antenna requirement. The FEKO analysed electrical performance of this antenna. The fabricated antenna has 45.0dBi(@30.0GHz)/41.7dBi(@20.2GHz), high efficiency and low side lobe level that meet ITU-R S. 580-6 envelope.

능동소자를 이용한 이중편파 특성의 마이크로스트립 안테나 설계 (A Design of Dual-Polarized Microstrip Antenna Using the Active Devices)

  • 임규재;윤현보
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.573-581
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    • 1994
  • Feed horn polarizer나 F.R.R.S(Fraday Rotation Rotary Switch)에 비해 소형이고 GaAs MESFET소자 스위칭으로 좌수와 우수 원형편파의 선택적 수신이 가능한 이중편파 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. 원형편과 마이크로스트립 안테나의 공진 주파수, 입력 임피던스, 빔 패턴 등은 FDTD 방법을 이용하여 정확하게 계산하였으며, 급전 회로의 GaAs MESFET 증폭기 스위칭 회로가 ON 상태일 경우의 증폭기 이득을 포함한 안테나 이득은 16.6dB 이고, OFF 상태일 경우의 격리 특성은 -24dB로 나타남을 실험으로 확인하였다. 또한, 제작된 이중편과 마이크로스트립 안테나의 3dB 이하 축비는 11.813GHz에서 30 이하로 나타났다.

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모드 확장법을 이용한 Ku 밴드 위성탑재용 코루게이트 혼 안테나에 관한 연구 (A Study on the Ku-band Corrugated Horn Antenna for Satellite Payload by using the Modal Expansion Method)

  • 신응순;이영훈;윤영정;박한규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.1802-1811
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    • 1994
  • 본 논문에서는 위성반사판 안테나로 사용되는 Ku-밴드 코루게이트 혼 안테나를 모드확장방법을 이용하여 해석 및 실험하였다. 모드확장법은 안테나의 복사 전자계가 각지점에서 모드의 합으로 주어지므로 임의의 위치에서 전자계 분포를 정확하게 예측할 수 있다. 모드확장법을 이용하여 전자계를 계산하는데 필요한 최소한의 항수를 제시했으며, 이를 이용하면 계산시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 전자계에 대한 계산이 원거리 및 근거리에서 0.5% 이내의 오차를 가질 수 있다. 본 논문의 이론적인 타당성을 확인하기 위해서 크기가 서로 다른 3가지 형태의 안테나를 설계 제작하여 측정한 결과 설계 주파수대에서 정재파비는 평균 1.04-1.1, 입력 임피던스는 $46{\cdot}48{\Omega}$으로 50$\Omega$에 근사한 값을 가졌다.

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E/H 평면 방사 패턴 대칭성 향상을 위해 개구면이 변형된 원형 이중 모드 혼 안테나 (Circular Dual Mode Horn Antenna(CDMHA) with Modified Aperture to Improve E/H-Plane Radiation Pattern Symmetry)

  • 김재식;윤지환;윤영중;이우상;소준호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.502-507
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    • 2013
  • 본 논문에서는 개구면이 큰 기존 원형 이중 모드 혼의 E/H 평면 방사 패턴 대칭성 향상을 위한 변형된 개구면을 갖는 원형 이중 모드 혼을 제안한다. 제안된 안테나는 급전부, 모드 발생부, 위상정합부로 구성되며, 이 중 위상정합부의 원형 개구면은 E/H 평면의 방사 패턴 대칭성 향상을 위해 타원형 혹은 직사각형으로 변이된 형상을 갖는다. 제안된 안테나와 기존 원형 이중 모드 혼의 성능 비교를 위해 15 GHz에서 동작하는 기존 원형 이중모드 혼과 직사각형 개구면을 갖는 원형 이중 모드 혼을 제작하고 분석하였다. 측정 결과, f/d 비가 1인 반사판 안테나의 최대 개구 효율을 위한 급전 혼의 빔 폭인 -11 dB 빔 폭($53^{\circ}$) 내에서 기존 원형 이중 모드 혼의 경우 3.394 dB의 E/H 평면 방사 패턴 차이를 갖는 반면, 제안된 안테나는 오직 0.539 dB 차이를 가진다.

이중 대역 소형 동축 도파관 급전 혼 설계 (Design of a Compact Coaxial Waveguide Feed Horn for Dual Band)

  • 윤소현;엄만석;염인복
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.109-113
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    • 2015
  • 본 논문은 초점 반사판 안테나를 위한 이중 대역 급전 혼에 대한 연구 결과를 제시하였다. 반사판 안테나의 초점에 위치하는 급전혼에 의한 전파 장애를 최소화하기 위해 동축 도파관 구조를 적용하였다. 동축 도파관의 내부 영역은 높은 주파수 대역을 위한 원형 도파관 TE11 모드가 여기 되도록 하였다. 외부 영역은 낮은 주파수 대역을 위해 사용되고, 동축 TE11 모드는 진행하고 기본 TEM 모드는 억제되도록 설계하였다. 각각의 여기 모드 생성을 위해서는 구조적 제약이 따르고, 이는 반사 손실 및 패턴 성능을 저하시킨다. 본 논문은 용량성 및 유도성 아이리스를 사용하여 반사 손실을 개선하였다. 또한 이중 모드에 의한 개선된 패턴 성능을 보였다. 본 논문에서 제시한 혼 설계는 제작 및 시험을 통해 성능을 검증하였다.

디지털위성중계기용 SHF 대역 안테나 설계 및 구현에 대한 연구 (A Study on the Design and Implementation of SHF band Antenna for Digital Satellite Communication)

  • 김기중;한준용
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.12-17
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    • 2018
  • 본 연구는 디지털위성중계기용 SHF 대역 안테나의 설계 및 구현에 대해 기술하였다. SHF 대역 안테나는 반사판, Septom Polarizer, Feed Horn 및 지지대 등으로 구성된다. 제작 전 우주환경에 대한 사전 시뮬레이션 분석을 통하여 장비 오동작 가능성을 최소하였으며, 발사환경 시 발생하는 진동에 대한 시뮬레이션을 통해 신뢰성 있는 안테나를 설계하였으며, 제작 후 주요 성능지표에 대해 만족여부 확인 및 사전 성능 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 안테나를 제작 후 안테나 주빔의 최대이득은 36.5dBi 로 요구조건인 35dBi 이상을 만족하며, 반사손실에 대해서도 최대 -24dB 이하로 요구조건 -20dB를 만족한다. 또한 안테나의 송수신 격리도에 대해서도 -22.6dB 이하로 요구조건 -20dB 이하를 만족한다. 본 논문에 기술한 위성 중계기용 안테나는 고신뢰성이 요구되는 정지궤도 및 저궤도 위성분야에 향후 활용이 가능하다.

85~115GHz 전파망원경용 컬러게이트 급전 혼 제작 (Fabrication of the Corrugated Feed Horn for 85~115GHz Radio Telescope System)

  • 손태호;한석태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.640-646
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    • 2008
  • 밀리미터파 대역에서 동작하는 컬러게이트 혼 안테나의 설계법을 나타낸다. 컬러게이트 혼 설계에 있어서 가장 중요한 하이브리드 조건을 계산한다. 본 논문에서는 파장이 짧은 밀리미터파에서 평형 하이브리드 모드의 변환과 제작이 가능한 크기의 컬러게이트 프로파일을 구한다. 모드 이론을 적용하여 혼 내부 및 컬러게이트 내 전자계를 유도한다. 혼의 전파 특성은 모드 임피던스 정합과 경계 조건으로부터 계산하고, 혼 개구면 전자계로부터 Kirchhoff-Hyugen 원리를 적용하여 방사 전자계를 구한다. $85{\sim}115GHz$ 대역에서 동작하는 밀리미터파 컬러게이트 혼 안테나를 설계하고, 전기 포밍 방식으로 제작한다. 측정 결과, 동작 주파수 대역에서 1.3:1 이하의 VSWR과 주파수 85, 100 및 110 GHz에서 각각 9.2, 9.16 및 9.02도의 반치각이 측정됨으로써 이론적 결과와 잘 부합되고 있음을 보인다.

이중빔 옵셋안테나 해석 (The Analysis of Dual Beam Offser-fed Dish Antenna)

  • 박경환;이행선;양군백;강동균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.1247-1257
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    • 2000
  • 옵셋 안테나 (offset-fed dish antenna)를 분석한다. DBS 수신안테나로서 널리 사용되는 옵셋 안테나는 비대칭, 개방형 구조 때문에 해석이 어렵다. 본 논문에서는 푸리에 변환 방법과 Physical Optics를 이용하여 옵셋 반사판과 피드 혼 개구면으로부터의 방사 전계에 대한 정확한 성공적으로 유도하였다. 또한 반사판의 지경, 촛점거리, 단면 등 모든 다양한 구조적 환경에서 해석할 수 있도록 여러 구조 인자를 가진 해를 도출하였다. 이를 이용하여 한 개의 반사판에 어려 개의 혼을 배치시킨 다중 빔 안테나를 분석하고, 특히 동경 116$^{\circ}$의 무궁화위성 (중계기출력 59dBW)과 동경 139$^{\circ}$로 계획되어 있는 Orion 위성 (중계기출력 54dBW)로부터 동시에 수신할 수 있는 안테나를 고찰한다.

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Reflectarray Antenna Capable of 1-Bit Switchable W-Band Beamforming Network

  • Asamani, Bismark;Pyo, Seongmin
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.408-411
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    • 2021
  • This paper presents a new reflectarray antenna capable with 1-bit switchable capability for W-band beamforming network. The proposed antenna has been optimized using two unit-cells with sizes of 1.0 mm and 1.3 mm to form a total number of 193 radiating elements on a square aperture surface of length 30 mm. These radiating elements are spaced 0.5 wavelengths apart and fed by a 15 dBi pyramidal horn antenna as the feed antenna placed 53 mm away from the aperture center. The proposed reflectarray achieves a realized peak gain of 22.52 dBi, a half-power beamwidth of 5.1° in both E- and H-planes at the test frequency of 80 GHz and operates over a wide bandwidth from 74 GHz to 90 GHz.