• 제목/요약/키워드: Ka대역

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Ka 대역 고출력 고효율 도파관 공간 결합기 설계 및 제작 (Design and fabrication of Ka-band high power and high efficiency waveguide spatial combiner)

  • 김효철;조흥래;이주흔;이덕재;안세환;이만희;주지한;김홍락
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.19-26
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    • 2021
  • 본 논문에서는 고출력 저손실의 도파관 공간결합 구조를 제안하였다. 제안하는 공간결합구조는 각 포트의 중심에서 원형 도파관을 통해 결합하는 방식으로 구현 하였다. 특히 도파관의 모드 중 전송 선로 손실이 가장 적은 TE01모드를 이용하여 저 손실을 구현하고, 새로운 모드 변환 방식을 적용하여 소형화를 이루었다. 또한 전계 분석을 통해 새로운 모드 변환 구조의 절연 파괴 전압을 계산하여 고출력에 적합함을 확인하였다. 최종 8-way 도파관 공간 결합기를 설계, 제작하여 삽입 손실은 0.4dB 이하 결합효율 97% 이상의 결과를 얻어 평면 결합 방식 대비 전기적 성능이 매우 우수함을 확인하였다.

고효율 및 높은 격리 특성을 갖는 Ka 대역 도파관 결합기 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Ka-band Waveguide Combiner with High Efficiency and High Isolation Characteristics)

  • 김효철;조흥래;이주흔;이덕재;안세환;이만희;주지한;김홍락
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.35-42
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    • 2022
  • 본 논문에서는 SSPA(Solid state amplifier) 의 핵심 모듈인 결합기의 효율 및 격리 특성을 높이는 방법에 대해 연구하였다. 구체적으로 도파관 결합기에서 공용 포트와 격리 포트 정합을 이루어 격리도를 확보 하였다. 정합을 위한 매칭 구조는 원형 디스크 형태로 도파관 결합기 내부에서 음각으로 가공하게 된다. 구조는 매우 단순하여 안정적인 성능 확보가 가능하다. 그리고 이러한 구조는 이전 연구 대비 60배 이상의 높은 임계전력 성능을 보여 고출력에 적합함을 확인하였다. 그리고 1단의 T-junction과 2, 3단의 MagicT 결합기를 조합하여 소형화를 이루고, 삽입손실을 줄여 결합 효율을 최적화 하였다. 제작된 도파관 결합기는 16dB 이상의 격리도와 86.2% 의 결합 효율을 얻었다.

Innovative Geostationary Communication and Remote Sensing Mutli-purpose Satellite Program in Korea-COMS Program

  • 백명진;박재우
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.29-35
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    • 2007
  • 통신해양기상위성은 다목적 정지궤도위성으로서 Ka대역 통신탑재체, 기상센서 및 해양센서를 하나의 위성플랫폼에 탑재한 복합위성이다. 본 논문에서는 한국정부의 자금으로 개발되는 첫번째 혁신적인 정지궤도 통신해양기상위성 프로그램에 대해서 소개하고자 한다. 위성플랫폼은 아스트리움의 EUROSTAR 3000 통신위성을 기반으로 하고 있으며, 세 개의 다른 탑재체를 효과적으로 수용하기 위하여 화성탐사선 Express를 일부 활용하였다. 세개의 탑재체 중 통신탑재체는 스위칭 다중빔 기술을 검증하고 광대역 멀티미디어 통신서비스를 시험하는데 목적이 있다. 기상센서임무는 고해상도 멀티분광 센서로 지속적으로 한반도 기상데이타를 산출하는데 있으며, 세계 최초의 정지궤도 해양센서는 한반도의 어류자원정보 및 장단기 해양정보의 모니터링을 목적으로 하고 있다. 통신임무와 원격탐사임무를 동시에 수행해야 하므로 위성체의 요구사항은 매우 복잡하여 이를 만족시키기 위한 설계 및 조립/시험의 난이도는 매 우 높다고 할 수 있겠다.

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새로운 빔 조향 방식을 갖는 반사판 기반의 이동형 위성 통신 안테나 (Reflector Based Mobile Satellite Antenna with Novel Beam Steering Scheme)

  • 정영배;엄순영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.344-350
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    • 2009
  • 본 논문에서는 새로운 빔 조향 방식을 갖는 하이브리드 안테나를 제안하였다. 본 안테나는 카세그레인 안테나 구조로서, 파라볼라 구조의 고이득 특성을 구현하기 위하여 설계된 주반사판과 평판형 구조로서 모든 방향에서 ${\pm}3^{\circ}$ 회전할 수 있도록 설계된 부반사판의 경사각을 이용하여 안테나 빔 조향(beam pointing)을 제어할 수 있도록 하였다. 또한, 20개의 소자 안테나로 구성되는 능동 배열을 급전부에 적용함으로써, 일차적으로 급전 배열에 의한 전자식 빔 조향 제어와 함께, 부 반사판의 경사각을 이용한 이차적인 빔 조향 제어가 가능하도록 하였다. 본 안테나는 이동체 내에서 위성을 통한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있도록 설계되었으며, 무궁화위성의 사양에 맞춰 송신은 Ka-대역(30.085$\sim$30.885 GHz)에서, 수신은 K-대역(20.355$\sim$21.155 GHz)에서 동작하도록 설계되었다. 또한, 제작된 시제품 안테나의 특성 시험을 통하여, 송신 및 수신 대역에서 최소 47 dBi와 44.4 dBi의 안테나 이득을 가지며, 급전 배열 및 부 반사판을 통하여 안테나의 빔이 ${\pm}2^{\circ}$ 범위까지 가변할 수 있음을 확인하였다.

구형 빔 패턴 형성을 위한 다층 이차원 원형 도체 배열을 갖는 새로운 방사 구조에 대한 연구 (The Study on New Radiating Structure with Multi-Layered Two-Dimensional Metallic Disk Array for Shaping flat-Topped Element Pattern)

  • 엄순영;스코벨레프;전순익;최재익;박한규
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.667-678
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    • 2002
  • 본 논문에서는 구형 빔 패턴 형성을 위한 다층 이차원 원형 도체 배열을 갖는 새로운 방사 구조를 제안하였다. 새로운 방사 구조는 방사 원형 도파관 위에 유한하게 적층된 원형 도체 배열 소자들이 무한적, 주기적 평면 배열 구조를 갖는다. 이론적 해석은 rigid full-wave 해석 방법으로 배열 구조의 각 영역에서의 전자장에 대한 모드 전개식과 원형 도체상의 전류에 대한 모드 전개식에 바탕을 두고 상세히 수행되었으며, 함수의 직교성, 모드 정합 방법, 경계조건 그리고 Galerkin 방법을 사용하여 선형 대수 방정식 시스템을 유도하였다. 또한, Gauss 소거법을 사용하여 배열 특성 계산에 필요한 미지의 진폭 계수들을 얻었다. 제안된 알고리듬은 Ka대역에서 $\pm$20$^{\circ}$의 빔 폭을 갖는 구형 빔 패턴 형성을 위한 배열 설계에 사용되었으며, 일반적인 응용을 위해 파장으로 정규화된 최적화 설계 변수들을 제시하였다. 시뮬레이션 결과와 실험 결과들을 서로 비교하기 위해, 대칭적으로 19개의 방사 소자를 갖는 Ka 대역 실험 시제품을 제작하였다. 방사 원형 도파관 개구면 위에 적층된 원형 도체 배열 구조는 얇은 필름상에 이온-빔 증착 방법을 사용하여 구현되었다. 계산된 단위소자 패턴들과 시제품의 측정된 단위소자 패턴들은 빔 스캔 범위 내에서 거의 일치함을 보여주었으며, 사이드 로브 레벨과 그레이팅 로브 레벨에 대한 결과 분석도 이루어졌다 또한, 정 방향에서 다층 원형 도체 구조에 의해 생길 수 있는 blindness 현상에 대하여 언급하였다. 제작된 시제품의 입력 VSWR은 1.14 보다 작았으며, 29.0 GHz, 29.5 GHz 그리고 30 GHz에서 측정된 이득은 각각 10.2 dB, 10.0 dB 그리고 10.7 dB 였다. 실험 및 시뮬레이션 결과들은 제안된 다층 원형 도체 배열 구조가 효율적인 구형 빔 패턴을 형성할 수 있음을 보여 주었다.능성을 시도하였고, 그 결과는 다음과 같다. 1. Cholesterol을 제거한 cheese의 제조에서 최적조건은 균질압력 1200psi(70kg$cm^2$), 균질온도 $70^{\circ}$, $\beta$-cyclodextrin 첨가량 2%였으며, 이때 우유의 cholesterol의 제거율이 86.05%로 가장 높게 나타났다. 2. Cholesterol을 제거한 cheese들의 수율은 모두 12.53%(control 10.54%) 이상으로 균질 처리가 cheese의 수율을 18.88%이상 향상시키는 것으로 나타났다. 3. 유지방 함량 23.80%인 control 치즈의 cholesterol 함량은 81.47mg/100g이었고, 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 2%를 첨가한 cheese에서는 cholesterol 함량이 20.15mg/100g으로 cholesterol 제거율이 75.27%로 가장 높게 나타났다. 4. Meltability는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서 2.25cm(control 3.34cm)로 가장 낮았으며, 균질압력이 증가할수록 meltability가 감소하여 치즈의 품질을 저하시켰다. 5. Control 치즈의 stretchability는 30cm 이상 늘어나 가장 양호한 수치인 5점을 나타낸 반면, cholesterol을 제거한 cheese에서는 5~10cm 사이를 나타내어 2점으로 stretchability가 저하된 것을 볼 수 있었다. 6. Oiling off는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서

HAPS 시스템의 간섭경감기법 분석 (Analyzing Interference Mitigation Scheme for HAPS System)

  • 구본준;박종민;이승민;안도섭
    • 전자통신동향분석
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    • 제21권5호통권101호
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    • pp.154-162
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    • 2006
  • 본 논문에서는 성층권 통신망(HAPS)과 기존 위성망 및 지상망과의 원활한 공유를 위해서 진행되고 있는 HAPS 시스템의 간섭경감기법에 관한 연구 동향을 분석한다. 이를위해서 2006년 6월 27일부터 7월 5일까지 개최된 ITU-R WP9B 회의를 통하여 논의된 주요 결과들을 중심으로 살펴보고자 한다. Ka 대역에서 고정업무(FS)용으로 활용가능한 HAPS 시스템의 간섭경감기법으로 5가지가 제안되었으며, 특히 본 회의에서는 디지털빔형성(DBF) 기법을 적용한 탑재안테나의 다중빔 패턴의 성능분석 결과들이 제시되었다. HAPS 시스템의 간섭경감기법으로 디지털빔 형성기법을 적용함에 있어서 그 필요성과 ITU-R WP9B에서 논의되고 있는 내용들을 중심으로 간섭경감기법 분석 결과를 기술하고 본 내용과 관련한 ITU-R에서의 향후 연구 전망 등을 살펴보고자 한다.

HiSTARS 시스템에서의 망운용관리시스템의 디자인 및 구현 (The Design and Implementation of Network Management System in HiSTARS)

  • 김명자;김내수
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2002년도 정기총회 및 학술대회
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    • pp.303-306
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    • 2002
  • 본 논문에서는 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기반의 Ka 대역 초고속 위성 TDMA(Time Division Multiple Access) 지구국 시스템인 HiSTARS (High-Speed Satellite TDMA Ground System )시스템에서 망 전체의 형상 및 자원 정보를 관리하며, 장애상태 및 사용 채널에 대한 과금 정보를 관리하며, 장애와 망 전체에서의 망 운용성능과 관련된 통계 정보를 운용자에게 알려주는 망운용관리시스템(Network Management System)을 소개한다. NMS는 운용자의 요구사항을 HiSTARS 시스템의 기준지구국에 위치한 중앙처리시스템과의 빠르고, 정확한 메시지 통신을 통해 즉각적으로 처리하며, 모듈별로 독립적으로 기능들이 구현되어 있으며. 이들 모듈간의 원활한 통신 및 데이터베이스를 통한 데이터 관리를 통해 HiSTARS 시스템의 망 전체를 효과적으로 관리하고 운용할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 이러한 NMS의 디자인 및 구현 방법을 구체적으로 보이겠다.

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위성통신시스템에서 강우감쇠 보상을 위한 적응형 부호화 기법 최적 설계 (The Optimum Design of Adaptive Channel Coding for Rain-Attenuation Compensation in Satellite Communication Systems)

  • 김상명;최은아;장대익;정지원;오덕길
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권5B호
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    • pp.572-581
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    • 2001
  • 본 논문에서는 위성통신에서 강우감쇠에 따라 가변 부호화율을 적용시킬 수 있는 적응형 부호화 기법에 대한 연구를 하였다. 따라서, 3bit 연판정을 적용한 Viterbi 복호기를 이용하여 QPSK와 TC-8PSK 신호를 복호할 수 있는 pragmatic TCM과 LSB 부호화 알고리즘에 대해 여러 부호화율에서 성능분석을 하였다. 또한 구현을 위한 최적의 파라미터를 설정하여 부호화율 2/3를 가지는 pragmatic TCM을 VHDL 모델링 하였다. 구현결과 PLEX10KE100EQC208-1 CPLD 칩으로 구현 가능하였으며, 42.36 Mbps의 복호 속도를 가진다. 실제 ASIC 설계시 CPLD 속도보다 약 5∼6배의 고속화가 가능하므로, 200 MHz 트렌스 폰더를 갖는 Ka 대역 초고속 위성통신 시스템에서 강우 감쇠에 대처하기 위한 적응형 트렐리스 부호화방식에 적용할 수 있다.

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밀리미터파대역에서의 마이크로스트림-슬롯라인 변환을 이용한 Power Divider의 해석 및 설계 (The Analysis and Design Power Divider Using the Microstrip-Slotline Transition in Milimeter-Wave Band)

  • 정철용;정진호;김준연;천창율;권영우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 E
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    • pp.1828-1830
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    • 1998
  • In this paper, an analysis of microstrip-slotline transiton is performed using a 3D vector Finite Element Method(FEM). On the base of the analysis, power divider/combiner is designed. The optimal structure for equal power division in Ka band is also proposed.

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ELINT 방향탐지 시스템에 적용되는 밀리미터파 대역 레이돔에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Millimeter Wave Band Radome for ELINT Directional Finding System)

  • 김태현;박범준;이정훈;이병남
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.161-168
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    • 2012
  • In this paper, we have experimentally studied on phase characteristics of airborne radome for ELINT directional finding system, because it is difficult to find theoretical solutions for phase error of the radome. Especially, we described the millimeter wave band radome that was fabricated with cyanate-ester material and its thickness was 2mm. We presented the phase error about millimeter band radome. That phase error is about 30 degrees for parallel and perpendicular polarization in the K-Ka band. That is reasonable value for the ELINT directional finding system.