• 제목/요약/키워드: Frequency selective surface (FSS)

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광대역 특성을 가지는 SIW 주파수 선택 표면 설계 (Design of a Wideband Substrate-Integrated Waveguide (SIW) Frequency Selective Surface)

  • 오세명;이한준;이길영
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.107-111
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    • 2014
  • An SIW cavity is a useful tool to design an FSS which shows a rapid roll-off rate and insensitivity to polarizations and incident angles of electromagnetic waves. However, due to its high Q-factor, the FSS also shows narrow bandwidth which is undesirable for high-capacity communication. To address this drawback, we propose a novel technique to enhance the bandwidth while maintaining similar frequency response characteristics and minimizing the increase of the overall thickness of the SIW cavity FSS. In order to verify the performance of the technique, simulated frequency responses will be provided. Also, a parameter which affects the bandwidth will be studied. Finally the stability to polarizations and incident angles will be observed through the simulated results.

루프 종류의 FSS가 결합된 복합재료 구조의 잔류응력과 전파 투과 특성 (Study on Thermal Residual stresses and Transmission Characteristics in Loop Type Frequency Selective Surface Embedded Composite Structures)

  • 박경미;황인한;전흥재;홍익표;박용배;김윤재
    • Composites Research
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    • 제26권5호
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    • pp.279-288
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    • 2013
  • 본 논문은 Loop 종류의 주파수 선택적 투과구조(FSS)를 결합시킨 복합재료 구조의 잔류응력으로 인한 층간분리, FSS의 손상 등 구조적 파손과 잔류응력으로 인해 변형된 FSS의 전파 투과 특성의 영향을 연구하였다. FSS는 단위요소 종류, 설계 변수, 배열에 따라 일정 대역에 전파를 투과 혹은 반사시킬 수 있다. 그래서 사각 루프 FSS를 복합재료와 결합시켰을 때 X-band(8~12 GHz)에서 공진이 발생하도록 설계한 후, 그에 따른 치수를 규격화하여 다른 루프형상(삼각 루프, 원형 루프)에 적용하고 단일 Loop와 이중 Loop 구조일 때 복합재료의 적층을 변화시켜 비교 분석하였다.

스텔스 전투기 캐노피를 위한 투명 전자파 흡수구조 설계 (Design of Transparent Electromagnetic Absorbing Structure for Stealth Aircraft Canopy)

  • 홍익표
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.369-375
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    • 2015
  • In this paper, transparent circuit analog radar absorbing structure with angular stability for stealth aircraft canopy was proposed and designed. To obtain wideband electromagnetic absorption, optical transparency and smaller thickness, we proposed the novel FSS(Frequency Selective Surface) for X-band and implemented the resistive FSS and PEC(Perfect Electric Conductor) plane using ITO(Indium Thin Oxide) coating with optical transmissivity of 90 %. Reflection loss characteristics for different incident angles of both TE(Transverse Electric) and TM(Transverse Magnetic) polarizations are presented through simulations. We then fabricated the proposed structure to verify the simulation results. The comparisons between the simulation and measured results show good agreements. The results also show that the proposed radar absorbing structure can provide better frequency stability for different incidence angles and polarizations as well as optical transparency. We can apply this proposed structure to the canopy of stealth aircraft and other stealth applications for visible transparency.

Change of transmission characteristics of FSSs in hybrid composites due to residual stresses

  • Hwang, In-Han;Chun, Heoung-Jae;Hong, Ik-Pyo;Park, Yong-Bae;Kim, Yoon-Jae
    • Steel and Composite Structures
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    • 제19권6호
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    • pp.1501-1510
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    • 2015
  • The frequency selective surface (FSS) embedded hybrid composite materials have been developed to provide excellent mechanical and specific electromagnetic properties. Radar absorbing structures (RASs) are an example material that provides both radar absorbing properties and structural characteristics. The absorbing efficiency of an RAS can be improved using selected materials having special absorptive properties and structural characteristics and can be in the form of multi-layers or have a certain stacking sequence. However, residual stresses occur in FSS embedded composite structures after co-curing due to a mismatch between the coefficients of thermal expansion of the FSS and the composite material. In this study, to develop an RAS, the thermal residual stresses of FSS embedded composite structures were analyzed using finite element analysis, considering the effect of stacking sequence of composite laminates with square loop (SL) and double square loop (DSL) FSS patterns. The FSS radar absorbing efficiency was measured in the K-band frequency range of 21.6 GHz. Residual stress leads to a change in the deformation of the FSS pattern. Using these results, the effect of transmission characteristics with respect to the deformation on FSS pattern was analyzed using an FSS Simulator.

격리도가 향상된 X-Band 재구성 주파수 선택 표면구조 설계 (Design of the Reconfigurable Frequency Selective Surface for X-Band Applications with Improved Isolation)

  • 이인곤;박용배;전흥재;김윤재;홍익표
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.791-799
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    • 2016
  • 본 논문에서는 X-대역 동작 주파수 재구성이 가능하며, 격리도가 향상된 대역 통과 재구성 주파수 선택 표면구조(frequency selective surface)를 설계하였다. 제안된 재구성 FSS의 단위구조는 Four-legged loaded 소자와 인덕턴스 성분의 스터브 그리고 전원 인가를 위한 바이어스 그리드로 구성되어 있으며, Four-legged loaded 소자와 스터브 사이에 위치한 핀 다이오드의 ON/OFF 상태를 통해 단위구조의 전기적인 길이를 조절함으로써 동작 주파수의 재구성 특성을 구현하고, 스터브의 길이 조절을 통해 원하는 동작 주파수의 조절이 가능하며, ON/OFF 상태의 투과 특성간 향상된 격리도 특성을 얻을 수 있다. 재구성 FSS를 제작하여 구형 도파관 WR-90을 이용한 투과 특성 측정을 통해 설계 결과와 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다.

필름형 이중 대역 주파수 선택 구조가 적용된 실내 환경의 무선신호강도 분석 (Analysis of Wireless Signal Strength in Indoor Environment with Film-Type Dual-Band Frequency Selective Structure)

  • 조성실;이상화;윤선홍;홍익표
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.1-9
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    • 2018
  • 본 논문에서는 건물 내 무선 통신환경 개선을 위한 필름형 이중 대역 주파수 선택 구조를 제안하였다. 제안한 주파수 선택 구조는 간단한 설계 변수를 통해 2.4 GHz와 5 GHz 이중 대역의 공진 주파수를 제어할 수 있는 소형화된 구조로 얇은 투명 필름 위에 스크린 프린팅 방식을 사용하여 설계 및 제작하였으며, 측정을 통해 성능을 확인하였다. 건물 내에 전파환경 성능 분석이 가능한 소프트웨어를 사용하여 설계한 FSS 구조를 건물에 적용했을 때 실외로부터 유입되는 불요신호에 대한 감쇠 성능을 분석하였다. 또한 분석 결과를 검증하기 위하여 실제 건물 내벽에 제작한 FSS 필름을 적용하여 실내 환경의 신호강도를 측정하였다. 측정결과 제작된 이중 대역 주파수 선택 구조는 실제 건축물에 적용할 경우 2.4 GHz와 5 GHz 대역에서 각각 29.4 dB, 15.94 dB의 감쇠 성능을 가짐을 확인하였다.

위성 통신용 다대역 안테나 (Multi-band directional antenna for satellite communications)

  • 정치현;정혜미;김건우;배기형;태현식;엡츄시킨겐나디
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1223-1231
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    • 2010
  • 본 논문에서 소개하는 위성 통신 안테나는 대용량 데이터 전송을 위한 위성 송수신 시스템에 응용되어 추가적인 급전부 교체나 다른 기구 형상 변경 없이 X, Ku와 Ka 3중 대역의 전파 신호를 동시에 송수신할 수 있다. 설계된 안테나는 오프셋 파라볼라 안테나 형태로 2중 대역(X/Ka 대역) 급전혼, 단일대역(Ku 대역) 급전혼, 주파수 선택막(FSS : frequency selective surface) 특성을 갖는 부반사판 및 파라볼라 주반사판으로 구성되어 있다. 주반사판의 초점에는 2중 대역 급전혼이 위치하며, FSS 부반사판으로 이미지 초점을 만들어 단일 대역 급전혼이 설치되어 운용된다. 본 안테나는 전기적 특성이 국내 위성 환경에 부합되도록 3차원 EM 시뮬레이터를 이용하여 설계하였고, 측정결과 X/Ku/Ka 대역에서 안테나 이득이 각각 31.6 dBi, 36.8 dBi, 40.8 dBi 이상, 교차편파는 각각 21.7 dB, 26.6 dB, 그리고 25.2 dB 이상의 특성으로 목표 성능을 만족함을 확인하였다.

건축물 응용을 위한 종이기반 주파수 선택 표면구조의 설계 (Design of Paper-based Ring-type Frequency Selective Surface for Building)

  • 이인곤;홍익표
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.852-854
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    • 2015
  • 본 논문에서는 건물 통신환경 개선을 위한 건물 내벽의 실제적인 적용을 위해 제작과정이 단순하고 생산 단가가 저렴한 잉크젯 프린팅 방식을 이용하여 종이를 기반의 링 구조 주파수 선택 표면구조를 설계하고 제작하였다. 설계된 종이 기반 주파수 선택 표면구조는 X-대역에서 대역차단 특성과 우수한 입사각 안정성, 광대역 특성을 갖는다. 측정결과로부터 시뮬레이션 결과와 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다.

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DSRR을 이용한 주파수 선택적 표면 설계 (Design of a Frequency Selective Surface Using DSRRs)

  • 우대웅;김재희;지정근;김기호;성원모;박위상
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.194-201
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    • 2010
  • 본 논문에서는 CDMA/RFID 주파수 격리도 향상을 위해 double split ring resonator(DSRR)을 이용한 주파수 선택적 표면(FSS)을 설계하였다. 제안된 FSS의 단위 셀 구조는 외부 SRR과 내부 SRR로 구성되며, 이 두 SRR의 gap은 같은 방향에 위치한다. SRR의 gap 간격 및 line 두께 등을 조절하여 전체적인 크기를 유지하면서 공진 주파수 및 스커트 특성을 조절할 수 있다. 동작 주파수에서 제안된 SRR의 필드는 magneto-dielectric SRR과 다른 방향을 가진다. 한 층은 $9{\times}9$ 단위 셀로 구성되어 있으며, 50 mm 간격을 두고 다른 층이 위치해 있다. 시뮬레이션 결과를 검증하기 위해 패치 안테나 및 FSS를 제작했으며, 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 유사한 경향을 보인다. 단위 셀의 저지 대역에서의 전기적 크기는 $0.110\;{\lambda}{\times}0.110\;{\lambda}{\times}0.002\;{\lambda}$로 다이폴 FSS에 비해 소형이며, 지지대를 포함한 2층 FSS의 크기는 $1.058\;{\lambda}{\times}1.058\;{\lambda}{\times}0.153\;{\lambda}$이다. 측정 결과 CDMA 대역의 이득이 유지되며, RFID 대역에서 6.9 dB 이득이 감소하였다.

금속섬유 복합재료의 부하저항에 따른 분산특성 (The Effect of the Load Resistance on Dispersion Characteristics of Metal-Fiber Composites)

  • 서동욱
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제49권3호
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    • pp.75-81
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    • 2012
  • 최근에 소개된 능동 FSS(active frequency selective surface) 또는 ESS(electromagnetic smart screen)는 2차원 금속섬유 복합재료에서 금속섬유의 부하저항을 변화시킴으로써 복합재료의 분산특성을 변경시키는 기술이다. 본 논문에서는 부하저항의 변화에 따른 ESS의 분산특성을 효율적으로 계산하기 위해 GEC(generalized equivalent conductor) 기법을 기반으로 수정하여 적용한다. 부하저항에 따른 ESS의 투과계수와 유효유전율을 1~40 GHz의 범위에서 시뮬레이션 한다. 또한, 부하저항을 변경함으로써 공진주파수와 대역폭을 변경할 수 있음을 보인다.