• 제목/요약/키워드: Phased-array antenna

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복수 비직선 신호선로의 불요전자파 복사에 관한 해석 (An Analysis of unintentional radiation from multiple non-linear transmission)

  • 윤현보;박항구;임계재
    • 한국통신학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.598-609
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    • 1991
  • 단일 직선선로의 불요 복사에 대한 이론을 확장하여, PCB와 같이 다수의 비직선 선로에 임의의 선로가 개별적으로 전송될때 이 PCB 전체에서 발생하는 불요전자파 복사의 크기를 정량적으로 구할수 있는 보다 일반화된 해석 방법을 얻기 위하여 복사현상의 회로모형을 배열 안테나 이론에 적용하여 구했다. 제안된 해석방법의 타당성을 확인하깅 ㅟ해 2개 및 3개의 사로 다른 임의의 비직선 각종선로에 600MHz의 신호원을 인가하여 시뮬레이션한 결과와 측정된 불요복사 특성과 비교하여 서로 잘 일치함을 확인하였다.

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대칭 SSAIP 구조의 슬롯 결합 Back-to-Back 마이크로스트립 위생배열 안테나의 설계 (Design of Slot-Coupled Back-to-Back Microstrip Phased Array Antenna with Symmetrical SSAIP Configuration)

  • 김태현;전계석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권9B호
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    • pp.1189-1195
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    • 2001
  • 본 연구에서는 수평면에 대해서 양방향성을 갖고 접지면을 향해서 주빔이 25$^{\circ}$의 기울기로 지향하도록 설계된 대칭 SSAIP(Strip, Air, Inverted Patch) 구조의 슬롯 결합 back-to-back 마이크로스트립 위생배열 안테나를 설계, 제작하였다. 이 구조의 안테나는 2-섹터 셀 사이트에서 기지국 또는 중계기의 지향성 안테나에 적용할 수 있으며, 도로 환경에 따라 지향각 25$^{\circ}$를 기준으로 약 $\pm$$10^{\circ}$정도 빔을 틸트할 수 있도록 위상기와 결합된다. 안테나는 공동모델을 이용하여 해석하고 앙상블로 설계한다. IMT-2000의 상.하향 링크 주파수 범위인 1.885~2.2GHz에서 안테나를 측정한 결과 임피던스 대역폭은 약 21%이였으며, $\pm$37$^{\circ}$의 지향각 오차를 보였다.

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전기적 다운 틸팅 기능을 갖는 이중 편파 기지국 안테나 개발 (Developmentof Dual Polarized Base station Antenna with Electrical Down tilting)

  • 이창은;윤종섭;문영찬;허정
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권7호
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    • pp.81-88
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    • 2004
  • 안테나의 기계적 다운 틸팅의 경우에 있어서, 틸팅각이 커지게 되면 수평 패턴의 왜곡 및 수평 빔폭의 증가 현상이 발생한다. 이는 핸드 오프 영역의 증가 및 기지국의 부하 증대를 유발한다. 이에 반해 전기적인 다운 틸팅은 틸팅 시에도 수평 빔폭이 일정하게 유지된다는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 위상 배열 안테나 기술을 적용하여, 전기적인 다운 틸팅 기능을 갖는 800㎒ 대역의 이중 편파 기지국 안테나를 개발하였다. 이 안테나는 15㏈i의 이득과 0°∼14°의 다운 틸팅 범위를 갖는다. 복사 소자로는 적층형 마이크로스트립 패치 안테나를 사용하였으며, 단자간 분리도 및 교차 편파 특성 개선을 위하여 balanced feed technique을 적용하였다. 개발된 안테나에 대한 필드 테스트를 수행하였으며, 이를 통해 전기적 다운 틸팅 안테나의 효과를 확인하였다.

능동형 SAR 시스템의 송수신 모듈 출력 보정 방법 연구 (A Study of T/R Module Output Compensation Method for Active Synthetic Aperture Radar)

  • 이동우;이종환;김세영;전병태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.955-964
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기 개발된 능동형 SAR(Synthetic Aperture Radar) 안테나의 송수신 모듈 출력에서 발생하는 이득과 위상 오차를 보정하는 방법에 대해 소개한다. 먼저 오차에 대해 정의하고, 시범 측정을 통해 획득한 측정값을 바탕으로 오차의 특성을 분석한 뒤, 이를 보상하기 위한 송수신 모듈의 제어 방법을 제안하였다. 16조의 송수신 모듈로 구성된 안테나에서 보정 전 이득은 28.2~29.0 dBm, 위상은 $101.7^{\circ}{\sim}165.2^{\circ}$의 분포를 보였으나, 보정후 이득은 27.4~28.0 dBm, 위상은 $116.1^{\circ}{\sim}120.0^{\circ}$의 분포를 나타내었다. 이러한 송수신 모듈의 출력 분포를 바탕으로 배열 이론을 적용하여 안테나 빔 패턴을 생성하고 비교함으로써 제안한 보정 방법이 능동형 SAR 시스템의 성능 만족에 효과적임을 검증하였다.

유한한 기판 크기가 H-평면상에 배열된 두 개의 패치안테나간의 상호결합에 미치는 영향 (Effect of a Finite Substrate on the Mutual Coupling of a Pair of Microstrip Patch Antennas along the H-plane)

  • 김군수;김태영;김부균
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권10호
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    • pp.67-73
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    • 2010
  • 유한한 기판 크기가 H-평면상에 배열된 두 개의 패치안테나간의 상호결합 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 표면파의 여러 가지 이동경로에 따른 위상차에 의한 간섭 효과를 이용하여 표면파를 서로 상쇄시켜 상호결합을 작게 할 수 있다. 유전상수가 10 이고 기판 두께가 3.2 mm 인 경우 패치안테나 중심 간의 거리가 0.5 $_0$에서 1.0 $\lambda_0$로 두 배 증가할 때, 상호 결합이 큰 기판 크기에서는 상호결합이 4.85 dB 감소하나 최적화된 기판 크기에서는 상호결합이 34.28 dB 감소한다. 최적화된 기판 크기에서 패치안테나 중심 간의 거리 증가에 따른 상호결합 감소율이 매우 큼을 볼 수 있었다. 이미지 방법으로 계산한 최적화된 기판 크기와 전산모의 결과로 얻어진 최적화된 기판 크기가 잘 일치하였다.

10W급 MEMS 스위치를 이용한 송수신모듈 소형화 개발 (Miniaturization Development of Transmit/Receive Module using a 10W MEMS switch)

  • 이희민;전병철;이복형
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.2417-2424
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    • 2016
  • 항공기용 능동위상배열레이다와 같이 한정된 플랫폼에 장착되는 레이다에 사용하는 부품은 소형/경량화 특성이 매우 중요하다. 또한 최근의 능동위상배열레이다는 목표물의 탐지/추적이 가능한 다목적 레이다로 사용하기 위해 수천 개의 송수신모듈이 안테나의 배열형태로 개발되며, 여기에 적용하기 위한 송수신모듈 크기와 무게는 전체 레이다를 설계하는데 중요한 요소이다. 본 논문에서는 국산화 개발된 10W급 RF MEMS 스위치를 이용하여 소형 송수신 모듈을 개발하였고, 기존에 순환기(Circulator)를 사용한 것보다 회로 면적을 약 86.5% 수준으로 줄였다. 개발된 송수신모듈은 주요 전기적 요구 성능을 만족했을 뿐만 아니라, MIL-STD의 환경시험을 통과하여 군수 부품으로 적합함을 확인하였다. 송수신모듈에 적용된 MEMS 스위치는 적응형 수신기 (Adaptive Tunable Receiver), 재구성 가능한 스마트 능동위상배열안테나(Reconfigurable smart active antenna), 광대역 빔조향 안테나 등에도 적용할 수 있다.

강유전체 $(Ba,\;Sr)TiO_3$ 박막을 이용한 분포 정수형 아날로그 위상 변위기 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Distributed Analog Phase Shifter Using Ferroelectric $(Ba,\;Sr)TiO_3$ Thin Films)

  • 류한철;문승언;이수재;곽민환;이상석;김영태
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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    • pp.616-619
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    • 2003
  • This work presents the design, fabrication and microwave performance of distributed analog phase shifter (DAPS) fabricated on $(Ba,\;Sr)TiO_3$ (BST) thin films for X-band applications. Ferroelectric BST thin films were deposited on MgO substrates by pulsed laser deposition. The DAPS consists of high impedance coplanar waveguide (CPW) and periodically loaded tunable BST interdigitated capacitors (IDC). In order to reduce the insertion loss of DAPS and to remove the alteration of unloaded CPW properties according to an applied dc bias voltage, BST layer under transmission lines were removed by photolithography and RF-ion milling. The measured results are in good agreement with the simulated results at the frequencies of interest. The measured differential phase shift based on BST thin films was $24^{\circ}$ and the insertion loss decreased from 1.1 dB to 0.7 dB with increasing the bias voltage from 0 to 40V at 10 GHz.

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BST-MgO 강유전체 후막의 가변 튜닝 특성에 관한 연구 (A study on the tunning properties of BST-MgO thick film)

  • 김인성;민복기;송재성;전소현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.15-17
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    • 2005
  • In this study, tunable dielectric materials are important for resonator, variable capacitor, phased array antenna and other devices application. In this paper, Dielectric constant increased and tuning range increased with the increased of $BaSrTiO_3/Li_{2}CO_{3}$ content, which probably can be explained by the substitution of Ba3+, Li1+ on BaTiO3 lattice. The tunability and dielectric loss of the $BaSrTiO_2/Li_{2}CO_{3}$ thick film, sintered at $1150^{\circ}C$, were about 43 % and 0.234 at 10$\sim$15 MHz, respectively. In case of BaSrTi/MgO, Dielectric constant decreased and tenability increased with the added of $BaSrTiO_3/MgO$. The ferroelectrics properties were distinct when adding Li to BST ceramic thick film, and paraelectrics pattern was distinct when adding Mg.

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위상배열 안테나용 $Al_2O_3가\; 첨가된\; (Ba, Sr, Ca)TiO_3$ 세라믹의 유전적 특성 (Dielectric Properties of $Al_2O_3-Doped\; (Ba, Sr, Ca)TiO_3$ Ceramics for Phased Array Antenna)

  • 이성갑;이영희
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제50권11호
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    • pp.550-554
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    • 2001
  • $(Ba_{0.6}Sr_{0.4}Ca_x)TiO_3 + yAl_2O_3$ wt% (x=0.10, 0.15, 0.20, y=0~3.0) ceramics were fabricated by the mixed-oxide method, and their structural and dielectric properties were investigated with variation of composition ratio and $Al_2O_3$ doping content. As results of the X-ray diffraction and microstructure analysis, all BSCT specimens showed dense and homogeneous structure without presence of the second phase. The sintered density was decreased with an increase of $Al_2O_3$ doping content. The Curie temperature and relative dielectric constant at room temperature were decreased with increasing $Al_2O_3$doping content. The dielectric loss is minimum at BSCT doped with 1.5wt% $Al_2O_3$content. The tunability was decreased with increasing an Ca content and the BSCT(50/40/10) specimen doped with 2.0wt% $Al_2O_3$content showed the maximum value of 4.2%.

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함정용 다기능 AESA 레이더 시스템을 위한 고전압·고효율 DC-DC 전원모듈 개발 (Development of High Voltage, High Efficiency DC-DC Power Module for Modern Shipboard Multi-Function AESA Radar Systems)

  • 정민길;이원영;김상근;김수태;권영수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.50-60
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    • 2021
  • For conventional AESA radars, DC-DC power modules using 300 Vdc have low efficiency, high volume, heavy weight, and high price, which have problems in modularity with T/R module groups. In this paper, to improve these problems, we propose a distributed DC-DC power module with high-voltage 800 Vdc and high-efficiency Step-down Converter. In particular, power requirements for modern and future marine weapons systems and sensors are rapidly evolving into high-energy and high-voltage power systems. The power distribution of the next generation Navy AESA radar antenna is under development with 1000 Vdc. In this paper, the proposed highvoltage, high-efficiency DC-DC power modules increase space(size), weight, power and cooling(SWaP-C) margins, reduce integration costs/risk, and reduce maintenance costs. Reduced system weight and higher reliability are achieved in navy and ground AESA systems. In addition, the proposed architecture will be easier to scale with larger shipboard radars and applicable to other platforms.