• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.21-30
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• 2022

본 논문에서는 소형 추적 레이더에 적용 가능한 서보의 설계, 제작, 시험에 대해 기술하였다. 우선 1장에서는 본 연구의 필요성에 대해 기술하였다. 2장에서는 향후 소형 유도무기용 추적 레이다에 적용 가능한 서보 개발에 대해 기술하였다. 3장에서는 브러쉬 직류전동기, 브러쉬리스 직류 전동기, 영구 자석 동기 전동기의 전류 제어를 위한 설계 및 시험 결과를 대해 기술하였다. 그리고 4장에서는 시험 휠의 속도 제어를 위한 설계 및 시험 결과를 기술하였다. 그리고 5장에서는 앞선 시험들의 결과를 정리하였다. 본 논문에서는 보안상의 이유로 일부 그림을 의도적으로 흐림(blur) 처리 하였으며, 개발된 짐벌과의 시험이 아니라 별도의 시험 휠의 제어 결과를 기술하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.149-154
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• 2022

GaN 소자는 고출력 및 고선형성 특성을 가지므로 레이더 수신기에서 저잡음 증폭기로 활용되어 리미터 없이 구현될 수 있으며, 이로 인해 잡음지수를 개선하고 면적을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 Ka-대역 레이더용 수신기에 적용하기 위한 GaN 저잡음 증폭기를 기술하였다. 설계된 저잡음 증폭기는 150-nm GaN HEMT 공정으로 제작되었으며, 목표주파수 내에서 패키징 손실을 포함하여 >23 dB 이득, <6.5 dB의 잡음지수 특성을 보였다. 고입력 부하시험시 이득 및 잡음 저하가 있었으나, 반복시험시 추가적인 성능저하는 나타나지 않았다. 부하시험 후 잡음지수 및 S-파라미터 측정을 통해 GaN 저잡음 증폭기에서 ~40 dBm 펄스 입력 전력을 견딜 수 있음을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.41-46
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• 2023

본 논문에서는 W밴드 radial 전력 결합기용 TE10-TEM 모드 변환기에 대한 설계 방법을 제안하였다. 제안한 구조는 일반적으로 이용 가능한 핀을 이용하여 TEM 모드를 구현하도록 하였으며 2단의 임피던스 변환부 및 back-short 구조를 이용하여 TE10 모드에서 TEM 모드로 자연스럽게 변환되도록 설게 하였다. 제안한 모드 변환기의 핀 구조가 하우징에 접합되어 진동 및 충격의 환경이 성능에 영향 없도록 하였다. 제안한 구조의 back-to-back 특성은 92.5~97.7 GHz 대역에서 삽입손실 1.55 dB 이하 및 10 dB 이상의 반사손실을 가짐을 확인하였다. 제안한 모드 변환기를 이용하여 높은 출력 및 안정적인 환경조건을 요구하는 초소형 레이다 및 다양한 응용 분야에 적용이 가능하리라 판단된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.41-46
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• 2023

레이다 시스템에서 최대 탐지거리를 충족하는 것은 매우 중요하다. 최대 탐지거리를 충족하기 위해서는 레이다 시스템의 수신신호에 대한 민감도가 높아야 한다. 또한 레이다 신호처리기에서 동적 영역이 넓어야 한다. 이러한 요구사항을 충족하기 위해서는 신호처리기 보드가 외부 및 내부 노이즈에 강인하게 설계되어야 한다. 특히 보드 내부에서 여러 스위칭 회로로 인하여 발생되는 잡음이 수신되는 레이다 신호에 영향을 최소화 하기 위한 설계가 필요하다. 본 논문에서는 레이다 시스템 성능을 충족하기 위하여 신호처리기 보드의 요구사항을 도출하고 도출된 요구사항을 충족하기 위한 설계에 대하여 기술한다. 또한 외부에서 입력되어 들어오거나 내부에서 생성되는 노이즈의 영향을 최소화 하기 위한 EMC 설계에 대하여 기술한다. 제작된 보드의 시험을 통하여 확보된 성능을 확인한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.103-108
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• 2023

본 논문에서는 미사일의 눈 역할을 하는 탐색기에 적용할 수 있는 AESA 안테나의 성능 고도화 연구를 진행하고 실제 측정을 통해 안테나 성능을 검증하였다. AESA 안테나 설계 시에는 필연적으로 발생하는 복사소자 간의 상호간섭 영향으로 송신 시 능동반사계수의 최적화를 고려해야하며, 탐색기의 공간 제한을 극복할 수 있는 소형/경량화가 적용된 복사소자의 선정이 중요한 설계 고려 사항이다. 이에 탐색기용 AESA 구조에 적용하기 위한 배열안테나 연구를 통해 전기적 성능 및 Low-profile 구조 측면에서 최적화가 필요하다. 본 논문에서 설계하고 측정한 복사소자는 일반적인 비발디 안테나의 성능을 고도화시키면서 Low-profile 구조를 만족할 수 있는 Step Flared Notch(SFN)를 설계하였다. 본 논문을 통해 SFN은 일반적인 비발디 안테나와 동일하게 광대역 특성을 가지며 AESA 안테나에 필요한 특성들이 최적화 된 특성을 보유함을 확인 할 수 있었다. 시뮬레이션을 통해 최적화 된 구조는 실제 프로토타입 안테나 제작을 통해 패턴 특성과 능동반사계수 특성을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.123-129
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• 2023

MIMO 안테나는 오래 전부터 다양한 연구가 활발하게 수행되어온 분야로 그 설계 개념이 보편적으로 잘 알려져 있다. 하지만 최근 주목받고 있는 자율주행 레이더용 MIMO 안테나는 기존의 일반적인 MIMO 안테나들과 다르게 밀리미터파 대역인 W대역을 사용할 뿐만 아니라 자율주행 레이다의 성능을 만족하기 위한 새로운 설계 조건들을 충족시켜야 한다. 따라서 자율주행 레이다용 MIMO 안테나의 설계와 빔 패턴 검증은 기존과 다른 새로운 접근을 필요로 한다. 본 논문에서는 W대역 자율주행 레이다의 설계 조건들을 만족하는 MIMO 안테나를 설계하며, 그 설계 과정을 소개하고, 자율주행 레이다에 결합된 W대역 MIMO 안테나의 빔 패턴 검증 방법을 제안한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.97-101
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• 2024

본 논문에서는 Xilinx 사의 RFSoC FPGA에 대해 양성자 빔 조사 시험 로직 구현과 시험 결과를 제시한다. RFSoC는 FPGA 기능 외에도 CPU, ADC, DAC가 집적화되어 있는 칩으로 소형경량화를 목적으로 둔 방위산업 및 우주 산업에서 주목받고 있는 칩이다. 이러한 칩을 우주 환경에서 사용하려면 방사선 영향에 대한 분석이 필요하며 방사선 경감 대책이 필요하게 되었다. 양성자 조사 시험을 통해 RFSoC의 방사선 영향을 측정할 수 있는 로직을 설계하였다. Memory에 저장된 값을 정상 값과 비교하는 로직을 구현하고 RFSoC에 양성자를 조사하여 Block memory 영역에서 발생하는 SEU를 측정하였다. 다른 영역에서의 SEU 발생을 완화하기 위해 TMR, SEM을 적용하여 설계하였다. 시험 결과를 통해 본 시험 구성에 대해 검증하고 향후 위성용 로직 설계를 검증할 수 있는 환경을 구축하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.23-30
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• 2024

본 논문에서는 광대역 특성을 가지는 능동위상배열 안테나의 설계, 검증 및 분석에 대하여 기술하였다. 능동위상 배열 안테나를 항공기 혹은 미사일에 적용하려면 배열 안테나의 소형화 및 광각 빔조향 특성을 확보하는 것은 피할 수 없는 안테나 설계 고려 사항이 될 수 있다. 특히 전자적으로 광각 빔조향 시 능동반사계수 특성은 시스템의 생존 및 성능 측면에서 최소화되어야 하는 설계 파라미터이다. 광대역 특성 및 광각 빔조향에 적합한 복사 소자로 본 논문에서는 Step Flared Notch(SFN)를 적용한 배열 구조를 설계하고 구좌표계 θ 각도 기준 최대 40° 빔조향에 따른 능동반사계수를 최소화하였다. 복사소자의 대역폭은 Ka대역에서 능동반사 기준으로 3GHz를 확인하였다. 또한 실제 제작된 8by8 배열 안테나는 근접전계 시험을 통해 복사소자의 단일 패턴을 측정하고, 수학적으로 합성하여 탐색기 시스템에 사용하는 송/수신빔을 예측하여 성능을 분석하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.39-46
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• 2024

본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링 법으로 공정압력을 1에서 7mTorr 로 변화시켜 가며 GTZO (Ga-Ti-Zn-O)박막을 제작하여, 구조적 특성과 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. XRD측정을 통해 공정압력에 무관하게 모든 GTZO박막이 c-축으로 우선 성장함을 확인할 수 있었고, 1mTorr 에서 제작한 GTZO 박막이 반가폭 0.38˚ 로 가장 우수한 결정성을 나타내었다. 가시광 영역(400~800 nm)에서의 평균 투과도는 공정압력에 상관없이 80% 이상의 값을 나타내었고, 공정압력이 증가함에 따라 캐리어 농도가 감소하고 이로 인해 에너지 밴드갭이 좁아지는 Burstein - Moss 효과도 관찰할 수 있었다. 공정압력 1mTorr 에서 증착한 GTZO박막의 재료 평가 지수는 9.08 × 10³ Ω^-1·cm^-1 로 가장 우수한 값을 나타내었고 이때 비저항과 가시광 영역에서의 평균 투과도는 각각 5.12 × 10^-4 Ω·cm 과 80.64 % 이었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.21-26
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• 2024

본 논문에서는 W-밴드 12-way radial 전력 결합기 설계 및 제작 방법을 제안하였다. 제안한 구조는 TE₁₀ 모드에서 TEM 모드로 변환기를 이용하였으며, 2단 구조의 임피던스 변환기로 구현하였다. 제안한 전력 결합기의 핀 구조는 하우징에 접합되어 진동 및 충격의 환경에서 영향이 없도록 하였다. 제안한 W-밴드 전력결합기의 특성은 88 ~ 98 GHz 대역에서 삽입손실 0.7 dB 이하 및 13 dB 이상의 반사손실을 가짐을 확인하였다. 채널간 격리도는 82 ~ 100 GHz 대역에서 최소 7.5 dB 이상 가지며 위상차는 88 ~ 96 GHz 대역에서 10도 이하의 편차를 가짐을 확인하였다. 제안한 전력 결합기를 이용하여 높은 출력 및 안정적인 환경조건을 요구하는 초소형 레이다 및 다양한 응용 분야에 적용이 가능하리라 판단된다.