• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제16권2호
• /
• pp.134-142
• /
• 2016

This paper proposes a technique for improving the conventional conical horn antenna for the X-band frequency using metamaterial on a wire medium structure. The main idea of this research is the application of the wire medium metamaterial to the conical horn's aperture for the enhancement of the horn's gain; this is done without changing the antenna's dimensions. The results show that the wire medium structure can increase the gain of a conventional conical horn antenna from approximately 17.7 dB to 20.9 dB (an increase of approximately 3.2 dB). A prototype antenna was fabricated, and its fundamental parameters including its reflection coefficient ($S_{11}$), radiation patterns, and directive gain were measured. The simulated and measured results were very good. The wire medium structure of the proposed antenna improved the radiation pattern, enhanced the directivity, increased the gain, and reduced the side lobe level using a simple integrated wire medium structure.

• 전기학회논문지
• /
• 제68권1호
• /
• pp.77-82
• /
• 2019

In this paper, a 0.6~6GHz quad-ridge horn antenna which can be used for the antenna measurement of 5.8GHz WiFi system from lowest frequency band of mobile LTE (Long Term Evolution) is designed and implemented. The quad-ridge horn antenna has quadruple ridges of exponential function, a back-short and a cavity. Based on this structure, we design the cavity size, ridge gap and feed gap to have broadband characteristics. For implementation, the plates material of aluminum and copper are used for the horn and four ridges, respectively. And the insulator supports are used to maintain the gap between ridges. By measurement, antenna has the gain of 6.2~13.35dBi with the return loss of less than -6dB (under VSWR 3 : 1) in the entire design band. The results of this study can be widely used to the antenna studies on the mobile communication including low frequency band of LTE, the EMI measurement and the standard calibration measurement.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.1587-1595
• /
• 1996

We obtained the predicted and measured results for the reflection coefficient and radiation pattern of Ka-band (20- GHz) corrugated horn, which is usually used for feeder of reflector antenna for satellite communication, using suface impedance condition. In order to predict the reture losses of corrugated horn, we analyzed propagation constant of hybrid mode in the corrugated waveguide and then obtained the total reflection coefficient using the circuti theory of multi-step transformer. We also got the radiation pattern of corrugated horn with small flare angle, considering the phase deviation and integrate transverse field on aperture. A test model of corrugated horn antenna for Ka-band designed using theory and program displayed performance and the results agree with the theoretical prediction.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제3권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 1999

In this paper, the design for the shaped offset cassegrain antenna system combined with corrugated feed horn is presented. First, spherical-mode wave theory is applied to the corrugated conical horn and its radiation patterns are investigated. Using the radiation patterns, design data of the corrugated conical horn are obtained by efficiency investigation of horn antenna. When the investigation is completed, the flare angle and length of the corrugated conical horn is determined. Next, the main and sub-reflector is designed using Snellis law and the conservation principle of energy. Then the uniform direction and energy density of the traveling wave at the aperture of the main-reflector is obtained. The maximum size of the main-reflector is determined by investigation of the illumination and spillover efficiency. Finally, the curvature of the main-reflector is modified to satisfy the condition of the uniform phase. From the calculated efficiencies, the designed site of the main-reflector and sub-reflector, system gain of the shaped offset cassegrain antenna has been obtained 40.5dB in Ka-band frequency. It has better characteristics than the result of SABOR with 39dB gain.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제14권7호
• /
• pp.669-676
• /
• 2003

본 논문에서는 평행판 도파관의 원리를 이용한 초광대역 TEM 혼 안테나의 설계방법을 제안한다. TEM 모드 발생의 원리를 분석하고, TEM 혼 안테나의 특성을 실험적으로 고찰하였다. 제안된 TEM 혼 안테나는 정한 대역폭을 확장하기 위해 안테나의 두 도체판을 지수함수적으로 증가시켜 정합시킨다. 또한 안테나의 길이를 줄이고 개구부의 길이를 증가시켜 최소주파수를 떨어뜨림으로써 대역폭을 확장하였다. 제작된 TEM 혼 안테나의 측정결과, 75 MHz~1200 MHz 범위에서 정재파비 2이하를 만족하는 광대역 특성을 보이며, 선형구조의 TEM 혼 안테나보다 대역폭이 2배 이상 증가되었다. 제작된 안테나는 임펄스 응답 특성을 요구하는 광대역 시스템에 활용 가능하리라 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.108-115
• /
• 2016

본 논문에서는 배열 합성 혼 안테나를 설계하고 고출력 마그네트론을 연결하여 방사전력을 측정하였다. 제안된 안테나는 $4{\times}4$ 배열 합성 혼 안테나 특성을 바탕으로 후방 방사를 억제시키기 위해 합성 혼 개구면 상, 하단에 2단 단락구조물을 부착하여 빔폭 E-plane $8.86^{\circ}$, H-plane $7.35^{\circ}$, 전후방비 39.7 dB를 얻었다. 또한 배열된 마그네트론을 이용한 배열 혼 안테나의 방사전력을 측정하기 위하여 도파관 어댑터를 설계하여 마그네트론과 혼 안테나를 연결 시켰고 고출력의 파워를 측정하기 위해 중간단에 에어갭을 넣은 마이크로스트립 라인 커플러를 설계하였다. $4{\times}4$ 배열 합성 혼 안테나의 중앙에 4개의 마그네트론을 연결하여 측정한 결과 평균 방사 출력 0.063 W를 얻었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
• /
• pp.1914-1917
• /
• 2001

3D Feed Horn Shape MEMS Antenna Array는 적외선 이미지 소자 또는 Tera hertz band 등에서 많은 응용을 할 수 있는 장점을 가진 MEMS 구조체 이다. 하지만 일반적인 MEMS 공정을 이용해서 3D Feed Horn Shape MEMS antenna array를 구현하기는 적합하지 않았다. 본 논문에서는 마스크와 웨이퍼가 일체 된 형태의 경사된 척이 초 저속으로 회전하면서 노광을 할 수 있는 새로운 방식과 미러 반사구조를 이용해서 평행광을 얻을수 있는 노광장치 (MRPBI : Mirror Reflected Parallel Beam Illuminator) System제작방법을 제안하였다. 3D Feed Horn Shape MEMS Antenna의 구조적인 high apect ratio의 특성에 의해서 SU-8과 PMER Negative Photo resist를 이용한 기본적인 실험을 통해 3D 구조체의 구현 가능성을 증명하였다. 또한 Microbolometer의 성능향상을 위한 이론적인 3D MEMS Antenna Model들을 HFSS(High Frequency Structure Simulator)을 이용해서 그 최적구조를 제안하고 3D MEMS Antenna Gain 값을 비교 분석하였다.

• 천문학논총
• /
• 제8권1호
• /
• pp.1-15
• /
• 1993

We made a pyramidal horn antenna system for 21cm cosmic radio wave. The antenna system has a rectangular waveguide with $TE_{10}$ mode and a copper probe to detect the electromagnetic wave in waveguide. The parameters of the probe are obtained by experiments using two waveguides. Pyramidal horn antenna is designed to get a gain of 20dB. The size of the aperture of this horn is $94cm{\times}74cm$. The beam width of half power is about $14.7^{\circ}$ for the frequency of 1.4GHz. The horn is made of aluminum plate with a thickness of 2mm. The signal from horn and waveguide is amplified in a receiver system and is converted into DC in the detecter. The intensity of the signal is recorded on a chart recorder. We observed the sun using this simple radio telescope and obtained the brightness temperature of $2.2{\times}10^5K$, which indicates that the sun is quiet at 21cm.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제27권6호
• /
• pp.828-834
• /
• 2023

본 논문에서는 패치배열안테나에 혼 형상의 반사기를 적용하여 넓은 빔 폭을 형성하는 안테나를 연구하였다. 넓은 빔 폭을 구현하기 위해 정사각형 마이크로스트립 기판 상의 4개 방면에 3개의 패치들을 각각 배열하였고, 배열안테나 후방에 혼(Horn) 형상의 반사기를 각각 적용하였다. 이 구조를 통해 패치로부터 형성 된 수직 빔 패턴이 사선 방향으로 변환되었고 결과적으로 네개의 섹터에서 형성된 각각의 빔 폭이 더해져서 반구형에 가까운 넓은 빔 폭을 만들 수 있었다. 제안된 안테나는 UAV(unmanned aerial vehicle)에 적용하기 위해 연구되었고 모의시험결과, 4.5 dBi 빔 폭이 146.8°임을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.476-482
• /
• 2006

본 논문에서는 초고출력 안테나 시스템의 급전용 다중 모드 혼 안테나를 제안한다. 제안된 초고출력용 급전 혼 안테나는 모드 변환기와 연결되며, 전원부와 반사판 안테나의 사이에 위치한다. 초고출력 시스템의 경우 급전 안테나의 spillover를 고려한 -25 dB 빔 폭이 반사판 안테나의 크기를 결정하므로 반사판 안테나의 소형화를 위해 -25 dB 빔 폭을 줄인 급전용 다중 모드 혼 안테나를 설계 및 제작하였다. 그 결과 제안된 다중 모드 혼 안테나를 이용한 급전 시스템의 이득은 27 dBi이며 반사 손실은 10 GHz에서 -22 dB 이하의 값이 측정되었다. 또한 -25 dB 범 폭은 수직 평면과 수평 평면에서 각각 $20.24^{\circ}$와 $28.92^{\circ}$로 측정되었고 이는 기존의 혼 안테나를 이용한 급전 시스템의 빔 폭보다 약 $10^{\circ}$가량 작은 값으로, 제안된 혼 안테나는 초고출력 안테나 시스템 소형화에 적합한 형태임을 확인하였다.