• 제목/요약/키워드: Reflector Antenna

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위성용 전개형 고안정 반사판 안테나 복합재 주반사판 설계 및 해석 (Design and Analysis of Composite Reflector of High Stable Deployable Antenna for Satellite)

  • 김동건;구경래;김현국;송성찬;권성철;임재혁;김영배
    • Composites Research
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    • 제36권3호
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    • pp.230-240
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    • 2023
  • 전개형 반사판 안테나는 단위 구조물 형태의 반사판이 접힌 상태로 수납되어 발사체에 탑재된 후, 운용궤도에 도달 및 전개되어 임무를 수행하는 위성체이다. 전개형 반사판 안테나는 수납 부피를 줄일 수 있어 발사체의 제한적 수납공간에 대형 우주 구조물을 탑재시킬 수 있으며, 경량소재를 적용할 경우 발사 및 운용 성능 향상에 용이한 장점이 있다. 본 논문에서는 전개형 반사판 안테나를 구성하는 주반사판에 대해 강성 및 강도 등의 구조적 분석을 통해 초기 개념설계를 수행하였다. 탄소섬유 복합재 및 허니콤 코어를 적용하여 경량 복합재 주반사판을 설계하였으며, 적층 패턴 및 형상을 설계 변수로 운용조건에 적합한 주반사판 설계안을 도출하였다. 이후 모드(Modal analysis), 준정적(Quasi-static), 열 구배(Thermal gradient) 및 동적(Dynamic) 거동에 대한 상세 구조해석을 수행하여 경량 복합재 반사판 안테나의 성능을 분석하였다

Ray-tracing 기법을 이용한 축변위 그레고리안 안테나 설계 (The Axial-displaced gregorian antenna design using Ray-tracing Method)

  • 김춘원
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.515-521
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    • 2014
  • 본 논문에서는 Ray-tracing 기법을 이용하여 그레고리안 안테나의 부반사판을 축변환 후 회전하여 급전혼으로 회귀되는 전파를 없애 이득 및 정재파비를 개선 시키고 부반사판의 크기와 전체적인 부피를 줄여 효율적인 구조를 갖는 축변위그레고리안 안테나를 설계하였다. 설계된 급전혼의 방사패턴을 이용하여 급전혼-부반사판-주반사판으로 전달되는 전파의 경로를 추적하여 주반사판 개구면에서의 전계분포를 구하고 이로부터 원거리 복사패턴을 계산하는 프로그램을 작성하여 안테나 성능을 최적화 하였다. 설계된 안테나는 CST와 제작 측정을 통해 계산결과와 비교하여 이득, 빔폭, 방사패턴, 부엽준위, 반사손실이 계산 결과와 매우 유사함을 확인함으로써 Ray-tracing기법에 대한 타당성을 검증하였다.

파라볼라 반사경으로 구성된 옴니안테나 설계 (Design of Omnidirectional Antennas Composed of the Parabolic Reflector)

  • 이동진;최학근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.1089-1095
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    • 2003
  • 본 논문에서는 수직면내 지향성 패턴 수평면내 무지향성 패턴을 갖는 26 GHz 대 옴니안테나를 반사경 안테나를 이용하여 설계하고 제작하였다. 설계한 안테나의 복사특성을 고찰하기 위하여 개구면전계법을 사용하여 안테나를 해석하고 계산결과를 측정치와 비교하였다. 설계안테나의 측정결과는 계산치에 근접한 것으로 나타났다. 이 논문에서 설계된 안테나는 반사경 옴니안테나로 사용가능하며 복사특성 고찰을 위한 해석방법도 반사경 옴니안테나의 해석에 사용될 수 있음을 확인하였다.

타원 반사면 구조를 이용한 Low Profile Ku밴드 파라볼라 안테나의 설계 (A Design of Low Profile Ku Band Parabolic Antenna using Elliptical Reflector Shape)

  • 류다운;이경순;박대길;구경헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.466-471
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    • 2017
  • SOTM(satellite communication on the move)는 이동 중 위성통신을 하기 위한 장치이다. 차량이나 무인항공기 외부에 장착하는 물체의 크기 및 중량 제한으로 SOTM 용 안테나의 소형화가 필요하며, 이를 위하여 마이크로스트립, 도파관, 어레이 안테나 등 다양한 형태의 안테나에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 안테나들은 구조적으로 편파 조정이 어렵다는 문제점이 있어 본 논문에서는 파라볼라 안테나 형태를 사용하여 연구를 진행하였으며, 안테나의 소형화를 위하여 일반적인 원형 형태의 파라볼라 안테나의 반사면을 상하로 잘라 크기 및 높이를 감소시켰다. 그로 인하여 입사된 전자파를 받아들일 수 있는 반사면의 면적이 줄어들어 이득의 저하 및 Spill-over로 인한 G/T지수의 감소로 수신안테나의 성능이 저하하게 되며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 부 반사면의 형태를 변형하여 안테나의 면적대비 효율 및 이득을 향상시킬 수 있는 형태로 설계하였다.

새로운 성형 반사판 기반의 이동 위성 통신 안테나 설계 (Novel Mobile Satellite Communication Antenna Design Based on Shaped-Reflector)

  • 정영배;박성욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.826-831
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    • 2008
  • 본 논문은 이동 위성 통신을 위한 성형 반사판 기반의 하이브리드 안테나 설계에 대하여 서술한다. 하이브리드 안테나는 성형 반사판과 $1{\times}8$ 배열의 선형 위상 배열 안테나로 이루어진 급전부로 구성되며, 최소의 개구면으로 안테나에 요구되는 최적의 성능을 구현하기 위하여, 반사판 성형화 기법이 적용되었다. 또한, 급전부 설계에 있어서, 능동 배열의 수를 최적화함으로써 전체적인 안테나의 제작 단가를 최소화 할 수 있다는 장점을 갖는다. Ka-대역에서 설계된 본 안테나는 앙각 방향 $+45^{\circ}$를 기준으로 ${\pm}3^{\circ}$ 범위에서 빔 패턴을 전기적으로 제어할 수 있으며, 부엽 레벨을 포함한 안테나 빔 패턴에 대해서는 ITU-R S.465-5에 만족하도록 설계되었다.

이중대역 오프셋 카세그레인 반사판 안테나용 메타재질구조 모사 주파수 선택표면 부반사판 설계 (Design of Metamaterial-Inspired FSS Sub-Reflector for a Dual-Band Offset Cassegrain Reflector Antenna)

  • 김현수;강승택;;전진수;박정훈
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.34-39
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    • 2015
  • 본 논문에서는, 오프셋 카세그레인 반사판 안테나가 물리적 크기의 증가없이 Ku와 Ka 이중대역 신호를 다룰 수 있는 구조로 설계된다. 계산시간 및 구현비용을 고려하여, 주반사판 대신에 부반사판에 Ka대역 신호는 반사시키고 Ku대역은 통과시키는 주파수 선택성을 부여한다. 쌍곡선 부반사판 표면의 주파수 선택표면은 8각형 금속 링을 위 아래로 둔 다층매질의 단위 쎌의 주기적 형태로 구성된다. 정밀한 전자기 모의시험을 통해 제안한 구조가 19 GHz와 45 GHz에서 동작함을 확인한다.

위상 배열안테나 급전부를 포함한 반사판 안테나의 빔포밍 특성 (Beamforming Performance for Phased Array-Fed Reflector Antenna)

  • 류성준;이치호;김선교;추호성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권3호
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    • pp.190-194
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    • 2019
  • 본 논문에서는 위상 배열안테나 급전부를 포함한 반사판 안테나의 빔포밍 특성을 연구하였다. 제안된 안테나의 반사판의 직경, F/D, 급전부의 배열 소자수가 변함에 따라 반사판에 의해 형성되는 빔의 조향각을 계산함으로써 안테나의 빔포밍 특성을 확인하였다. 또한 실제 측정을 통해 제안된 안테나의 빔포밍 특성을 확인하기 위해 직경 1.5 m의 반사판, LPDA(Log Periodic Dipole Array) 4소자로 구성된 급전부를 이용하여 빔포밍 성능을 확인하였다.

축이동 그레고리안 이중 반사경 안테나의 해석 (Analysis of Axially Displaced Ellipse Gregorian Dual Reflector Antennas)

  • 임성빈;최경국;최학근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.1161-1169
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    • 2003
  • 본 논문에서는 그레고리안 이중 반사경 안테나의 특별한 형태인 축이동 그레고리안 이중 반사경 안테나 (Axially Displaced Ellipse Gregorian Dual Reflector Antennas)를 해석하였다. 안테나 해석시 기하광학적 방법으로 개구면 전계분포를 구하였으며, far-field 복사특성을 해석하기 위해 개구분포법을 이용하였다. 해석결과로서 부반사경과 주반사경의 크기와 edge taper에 따른 안테나 효율, HPBW(Half Power Beam Width), FNBW(First Null Beam Width), FSL(First Sidelobe Level)을 도출하여 데이터로 제시하였다. 본 논문에서 도출된 결과로부터 ADE 반사경 안테나는 기존의 이중 반사경 안테나와 다른 복사특성을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다.

Parameter Selection Procedure of Parabolic Reflector Antenna for the Optimum Synthetic Aperture Radar Performances

  • Yoon, Seong Sik;Lee, Jae Wook;Lee, Taek Kyung;Yi, Dong Woo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권4호
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    • pp.251-258
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    • 2013
  • A procedure for antenna parameter selections is proposed that considers the relationships between synthetic aperture radar performance and the antenna parameters of a parabola-type reflector antenna with a central flat dish. The effects of a central dish designed for weight reduction on the antenna beam pattern are also quantitatively analyzed using commercially available software based on the physical optics algorithm. The results of the theoretical analysis and simulation predict that a larger size of the central dish results in an increase in the sidelobe level, which is the reason for the increase in two important ambiguities, such as range ambiguity ratio (RAR) and azimuth ambiguity ratio (AAR). The dependence of RAR and AAR on Pulse repetition frequency is also analyzed and discussed.

반사판을 갖는 슬롯 결합 급전을 이용한 광대역 마이크로스트립 안테나 (Wideband Slot-Coupled Microstrip Antenna with The Reflector)

  • 김온;김건균;이승엽
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.1045-1052
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    • 2019
  • 본 논문에서는 마이크로스트립 안테나가 광대역특성을 갖기 위해 반사판을 갖는 슬롯 결합 마이크로스트립 안테나 구조를 사용하였다. 본 구조에서 반사판은 슬롯으로부터 나오는 방사를 줄이고 외부 전자파 환경 영향을 최소화 하면서 동시에 전체 안테나 높이를 줄이는 역할을 할 수 있도록 설계하였다. 실험 결과 1.94~2.17GHz에서 VSWR이 1.4이하로 매우 잘 정합된 안테나를 제작하였으며, 안테나의 이득도 최고 9.21dBi를 얻어 높은 이득을 얻을 수 있었다. 향후, 다른 주파수 대역의 무선통신 분야나 사물통신(IoT) 분야에도 사용할 수 있을 것으로 사료된다.