• 한국전자파학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1180-1183
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• 2011

본 논문에서는 단위-셀 EM 시뮬레이션 기법을 통해 주파수 선택적 전파투과막(FSS: Frequency Selective Surface)을 갖는 AEM(Advanced Enclosed Mast) 레이돔을 설계하고, $16{\times}16$ 배열안테나 방사 패턴 시험을 통해 레이돔의 성능을 검증하였다. 측정한 결과, 평면파 입사 조건을 가정한 시뮬레이션 결과와 원전계 및 근전계 조건에 레이돔을 두고 시험한 결과가 서로 잘 일치하는 결과를 확인하였다. 이 결과들을 통해 검증된 AEM형 FSS 레이돔을 활용하여 기존 마스트 대비 안테나의 RCS를 줄이는 것이 가능할 것이다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제22권5호
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• pp.607-615
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• 2019

In this paper, the electromagnetic effects on the discontinuity structures of the frequency selective radome in manufacturing process based on the X-band were analyzed. In order to fabricate a curved radome using a planar frequency selective surface structure, it is assumed that gaps, slanted gaps, pattern damage, and pattern misalignment between FSS patterns, which are discontinuous elements that can occur at the joint surface of the FSS panel. FSS specimens including continuous elements were fabricated and the frequency transmission characteristics were measured in a free space measurement environment. From the measurement results, resonance frequency shift, transmission performance degradation, and bandwidth variations were found to be the largest when the damaged pattern was bonded to the junction of FSS panels.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제25권3호
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• pp.251-258
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• 2022

Infrared stealth technology used in aircraft is applied to reduce the infrared signal by controlling surface temperature and emissivity using internal heat sink, low emissivity material or metamaterial. However, there is one part of the aircraft where the use of this technology is limited, and that is the radome. Especially, radome should have transmittance for the specific radio frequency, therefore, common stealth technology such as emissivity control surfaces cannot be applied to radome surface. In this study, we developed metal nano-coating for infrared stealth which is applicable to radome surface. We designed slot-type pattern for frequency selective transmission in X-band, and also controlled thickness of metal nano-coating for long wavelength infrared emissivity control. As a result, our infrared stealth surface for radome has 93.2 % transmittance in X-band and various infrared emissivities from 0.17 to 0.57 according to nano-coatings thickness. Also, we analyzed infrared signature of radome through numerical simulation, and finally reduced contrast radiant intensity by 97.57 % compared to polyurethane surface.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제17권3호
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• pp.311-317
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• 2014

In this paper, the flexible and reconfigurable frequency selective surface for C-band was designed using patch array and grid structure for radome and other curved surface applications. Frequency reconfigurability was obtained by varying the capacitance of varactor diode and flexibility is implemented by using flexible PCB. For the validity of the proposed structure, we fabricated the flexible and reconfigurable frequency selective structure and measured the frequency reconfigurability for different bias voltages and different curvature surfaces from the optimized design parameters. From the measurement results, we know that the proposed structure has the wideband reconfigurable frequency bandwidth of 6.05-7.08GHz. We can apply this proposed structure to the curved surface like as radome of aircraft or warship.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.1-8
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• 2020

본 논문에서는 전자기 주기구조인 주파수 선택 구조를 레이돔에 적용하는 과정에서 발생하는 결함요소를 해석하기 위해 반-무한배열구조 해석방법을 제안하였다. 3D 전자기 해석 소프트웨어를 이용하여 N×N 유한배열 구조를 해석 하게 되면 많은 해석시간과 메모리가 소요되는 반면 제안한 반-무한배열구조 해석을 이용하면 적은 계산시간으로 전자기성능을 비교적 정확하게 예측할 수 있다. 주기구조해석과 반-무한배열구조의 해석 결과를 비교하여 ±3% 이내의 오차를 확인하였다. 주기적으로 배열된 패턴의 중심부에 발생한 결함요소에 대해 해석과 측정결과를 비교하였으며, 일부 해석과 측정결과의 오차는 존재하지만, 성능변화 지점에서 동일한 경향성과 관심대역에서 유사한 성능저하를 확인하였으며, 반-무한배열구조 해석을 이용하여 전자기 주기구조 내 발생하는 결함요소의 해석 가능성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.92-98
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• 2014

본 논문에서는 패치 배열과 그리드 구조를 응용하여 C-밴드인 7 GHz 대역에서 동작하는 재구성 주파수 선택 구조를 설계하였다. 본 논문에서 제안한 구조는 바랙터 다이오드를 이용하여 슬롯에서 발생하는 커패시턴스 변화로부터 주파수 재구성 특성을 얻었으며, 커패시턴스의 변화에 따른 투과 주파수의 변화를 구현하였다. 설계한 결과를 바탕으로 유연성을 갖는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)와 상용 바랙터 다이오드를 이용하여 재구성 주파수 선택 구조를 제작하고, 바이어스 전압의 변화에 따른 주파수 재구성 특성을 측정하였다. 제작된 재구성 주파수 선택 구조는 약 6.6~7.6 GHz의 광대역 주파수 재구성 특성(투과 주파수의 가변 범위)을 가지며, 본 논문에서 제안한 구조는 제한된 곡률에 대하여 유연성을 갖기 때문에, 항공기 또는 군함의 레이돔과 같은 곡면 형상 구조 중 완만한 곡면 구조에 적용이 용이하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.15-19
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• 2012

본 논문에서는 체스판 형태를 갖는 주파수 선택구조를 설계하였다. 주파수 선택구조의 주파수 응답 특성을 변화시키는 변수로서 단위셀을 구성하는 개구면 및 패치의 크기, 간격, 두께의 변화에 따른 주파수 응답 특성 변화를 관찰하였다. 변수의 변화에 따라서 대역 저지 및 대역 통과 특성을 얻을 수 있었으며, 공진 주파수 및 대역폭을 제어할 수 있는 설계 변수를 얻을 수 있었다. 설계 결과를 바탕으로 X-band 공진특성을 갖는 패치 타입의 주파수 선택구조를 두께 1mm의 FR4 기판으로 제작 및 측정하여 설계 결과를 검증하였다. 본 논문에서 제안하는 체스판 형태를 갖는 주파수 선택구조를 사용하게 되면, 원하는 주파수 대역에 따라 주파수를 선택적으로 제어할 수 있는 레이돔과 같은 전자기구조 설계에 유용하게 사용될 것으로 예상된다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권6호
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• pp.11-20
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• 2019

레이돔은 레이더를 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 하며, 스텔스 기술의 일환으로 주파수 선택 표면이 레이돔에 적용되고 있다. 본 연구에서는 Jerusalem-cross(JSC) 형상이 적용된 주파수 선택 표면 레이돔에 대해 비행 시나리오 상 공력가열로 인해 미사일의 FSS 레이돔의 전파 투과 특성의 변화를 다루었다. 이 내용을 바탕으로 공력가열에 따른 전파 투과 특성을 레이돔의 위치에 따라, 시간에 따라 수치 해석적으로 분석하였다. 수치 해석적 연구로 상용 프로그램 ANSYS Fluent 15.0과 COMSOL Multiphysics 5.2를 사용하였다. 비행 시나리오 상 전파 투과 특성의 변화로 초기 대역폭에 대한 평균 투과율 수치가 최대 -14.3 dB까지 변화하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제15권6호
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• pp.779-785
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• 2012

In this paper, we have analyzed the curvature effects of the finite FSS(frequency selective surface) using the 3-D method of moment using the BiCGSTab algorithm as an iterative method. To validate the analysis method in this paper, we compared the RCS(radar cross section) of PEC(perfect electric conductor) sphere with theoretical results and it shows well agreements. The tripole slot FSSs which have many application in military were selected for the investigation of curvature effect and RCS as a frequency characteristics were observed with the variation of the curvature rate. Simulation results shows that curvature effect can significant effect the passband frequency and bandwidth of FSS. We suggest that the curvature effect must be considered at the stage of design FSS application like FSS radome.

• Composites Research
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• 제24권1호
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• pp.37-44
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• 2011

본 연구에서는 최적화 알고리즘 중 하나인 PSO기법을 이용하여 주파수 선택적 표면을 설계하였으며, 설계된 주파수 선택구조를 적용한 하이브리드 레이돔의 잔류응력을 예측하였다. 주파수 선택 구조로서 Square Loop의 등가회로모델에 PSO를 적용하여, K-band(23GHz)에서 차단특성을 갖는 최적의 설계값을 구하였다. 또한 FSS와 복합재료의 하이브리드 레이돔을 제작할 때 발생하는 잔류응력의 효과가 클 경우 구조적 안정성이 떨어질 뿐만 아니라 층간분리가 발생하여 FSS의 전파투과특성에 영향을 미칠 수 있으므로, 하이브리드 레이돔의 제작 시에 동시경화 후 상온으로 냉각되는 과정에서 발생하는 잔류 열응력에 대하여 예측하였으며, FSS패턴과 복합재료의 적층각 변화에 따른 영향을 비교하였다.