• 한국광학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.11-21
• /
• 2022

본 연구에서는 자율주행차의 라이다 센서용 광위상배열(optical phased array, OPA)에서 우수한 신호 품질을 얻을 수 있는 방법에 대해 조사하였다. OPA를 구성하는 광 안테나가 주기적으로 배치되어 있는 경우에는 grating lobe의 형성으로 인해 빔 조향의 범위가 제한된다. 광 안테나가 비주기적으로 배치된 OPA에서는 한 개의 main lobe만 형성되어 넓은 조향 범위가 가능하지만 side lobe에 의한 잡음의 영향으로 신호 품질이 저하된다. 본 논문에서는 이러한 비주기적인 OPA에서 발생하는 잡음을 최소화하고 신호 품질을 향상시키기 위한 최적화 연구를 수행한 결과를 보고한다. 최적화를 위한 목적 함수로는 side-lobe level (SLL)을 이용하였고, SLL이 가장 낮은 안테나 배열을 구하기 위한 최적화 기법으로는 입자 군집 최적화(particle-swarm optimization, PSO), 유전 알고리즘(genetic algorithm, GA), 패턴 검색 알고리즘(pattern-search algorithm, PSA) 등을 적용하였다. 128 채널의 광 안테나 배치로 이루어진 비주기적 OPA에서 위 3가지 최적화 기법을 적용하여 결과를 비교하였다. 전반적으로 PSO와 GA는 서로 유사한 최적화 결과를 보였고, PSA는 이와는 약간 차별적인 특성을 보였다. 최적화가 이루어진 각도가 45도보다 작을 때에는 최적화 각도가 작을수록 모든 조향 각도에서의 평균적인 SLL 값이 증가하는 경향을 보였지만, 최적화가 이루어진 각도가 45도 이상일 경우에는 최적화 알고리즘에 관계없이 -13 dB 이하의 평균 SLL 값을 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 비주기적인 OPA에서 고품질의 신호를 얻기 위한 최적의 안테나 배열을 구하는 데 있어서 PSO, GA, PSA의 최적화 알고리즘이 유용하게 활용될 수 있음을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.738-746
• /
• 1999

본 논문은 10GHz 에서 동작하는 마이크로스트립 $18\times2$ 이중 빔 배열 안테나를 설계 하였다. 단일 복사 소자는 개구면 결합형 패치를 사용하였으며, 이를 전송선 모델을 이용하여 해석 하였다. 급전선은 Side Lobe Level(SLL)를 줄이기 위해 tapered 직-병렬 구조를 사용하였다. 또한 45도에서 이중 빔을 갖게 하기 위해 소자간에 180도 위상차를 주었다. 그 결과 SLL은 25dB를 가지며, $\pm44.5$도에서 두개의 빔을 갖게 되며 8도의 좁은 빔폭을 갖는다.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.90-97
• /
• 2017

In this paper, we propose a new array antenna scheme which has an improved side lobe level (SLL) as well as a simplified feeding network and a high gain. The proposed array scheme is based on a non-uniformly excited sub-array. For analysis, we use an array factor of sub-array antenna. In the simulation results, the simulated SLL and gain provide more than 18.43 dB and 26.63 dBi, respectively. For the verification of the proposed design scheme, the prototype antenna with $16{\times}8$ radiating elements was designed by the proposed array scheme. The measured SLL and gain are more than 19.85 dB and 25.53 dBi, respectively. This measurement result indicates that the proposed array scheme is reasonable.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.69-74
• /
• 2018

본 논문에서는 그물망 접지를 갖는 MCAA(Microstrip Comb Array Antenna)에서 그물망 구조의 변화가 MCAA에 미치는 영향을 조사하였다. 우선, 24GHz ISM 밴드에서 MCAA를 설계한 후 접지의 그물망 구조를 변화시키며 MCAA의 이득과 SLL(Side Lobe Level)의 변화를 조사하였다. 이 조사를 위해 그물망의 크기와 그물망 면적에 대한 도체를 제외한 공백의 면적 비인 공백율의 두 변수를 변화시켰다. MCAA는 방사체가 플랫한 MCAA와 방사체가 테이퍼된 MCAA의 두 가지 구조로 조사하였다. 공백율이 증가함에 따라 플랫한 MCAA와 테이퍼된 MCAA 모두에서 이득이 감소했다. 한편, 그물망 크기의 증가는 공백율 증가보다 안테나 이득을 더욱 극적으로 감소시켰다. 이러한 경향은 안테나 SLL에 대해서도 유사했으나 테이퍼된 MCAA가 플랫한 MCAA보다 그물망 크기 변화에 대한 영향을 좀 더 심하게 받았다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.414-423
• /
• 2015

본 논문에서는 항공기 레이더에 적용 가능한 능동배열 안테나의 배열오차 분석 및 보정에 대한 시험 결과를 기술하였다. 복사소자, TR 모듈, 급전기 등으로 구성되는 배열소자 간의 크기 및 위상오차는 안테나 부엽 준위에 영향을 미치며, 이는 안테나 개구면 weighting에 따른 이상적인 부엽레벨, 배열소자 개수, 안테나 효율 등에 의해 그 민감도가 달라진다. 시스템에서 요구되는 부엽준위를 만족시키기 위해서는 배열소자의 오차 보정이 반드시 이루어져야 한다. 그 방법은 오차요소에 따라 다르게 적용되어야 하며, 안테나 형태, 목표 부엽 준위에 따라 고려되는 수준의 차이가 달리 적용되어야 한다. 본 논문에서는 배열오차 요소와 그 영향에 대해 분석하였으며, 오차 보정 방안을 제시하였다. 또한, 근접 전계 시험을 통해 그 결과를 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제47권7호
• /
• pp.128-134
• /
• 2010

본 논문에서는 저부엽과 저손실 특성을 갖는 고전력 20-출력 스트립라인 전력분배기를 설계, 제작하고 측정하였다. 20-출력전력분배기는 S 대역 선형 배열 안테나의 급전회로를 위해 설계되었으며, 좁은 빔폭과 매우 낮은 저부엽 특성을 위해 Dolph-Chebyshev 전류 분포를 활용하였다. 20-출력 전력분배기는 8-출력 분배기 1개, 4-출력 분배기 3개와 링 하이브리드 전력분배기 3개로 구성되었으며, 전력분배의 기본적인 구조로는 T-접합 분배 구조를 사용하였다. 삽입손실과 반사손실을 개선하기 위해서 노치를 T-접합 분배 구조에 적용하였으며 N형 커넥터와 스트립라인 사이의 천이구조를 수정하였다. 설계, 제작된 전력분배기는 대역 내에서 약 0.3 dB의 삽입손실과 8o 보다 작은 rms 위상 부정합 특성을 보였다. 20-출력 전력분배기 2개를 대칭적으로 구성할 경우 40 dB 이상의 저부엽 특성 결과를 20-출력 전력분배기 측정 결과로부터 합성할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.105-109
• /
• 2018

본 논문에서는 시간 조절 배열(time-modulated array: TMA)의 성능향성에 대하여 논의하였다. 제안한 시간 조절 배열은 전형적인 배열의 topology를 기반으로 하지만, side-band suppression을 갖는 beamforming 기능을 성취하기 위하여 위상 shifter 대신 apodized 이산 시간 스위치를 사용하였다. 16-소자 선형 배열의 apodised 시계열에 기초한 beamforming 시스템의 성능을 분석하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과 제안한 기법은 전형적인 기법들과 비교하여 낮거나 매우 낮은 수준의 side-lobe level (SLL)을 갖는 빔 패턴을 생성하며, 보다 유연하고 정확한 방법을 제공하는 것으로 나타났다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제39권2호
• /
• pp.46-55
• /
• 2002

광도파로열 격자(AWG :Arrayed Waveguide Grating) 파장 필터는 전광 네트웍(All Optical Network)을 실현하는 매우 중요한 핵심 소자 중에 하나이다. 광도파로열 격자 파장 필터와 같은 광도파 소자를 해석 및 설계시 수학적인 해석이 필요하며, 가장 대표적인 방법은 BPM(Beam Propagation Method)이다. 본 논문에서는 Paraxial BPM과 Wide Angle BPM을 InP/InGaAsP/InP 광도파로열 격자 파장 필터 해석에 적용시켜 정화도의 차이를 고찰해 보았다. WA-BPM을 구현하기 위하여 저차의 Pade Approximant를 적용하였다. 광도파로열 격자 파장 필터의 SLL(Side Lobe Level)과 삽입손실(Insertion Loss)을 비교하여 분석하였다. 광도파로열 격자 파장 필터를 정확하게 해석 및 설계하기 위해서는 고차의 WA-BPM을 사용해야 함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.415-423
• /
• 2012

본 논문에서는 유전 알고리즘을 이용한 광대역 부배열 최적화 설계에 대해 기술하였다. 먼저 무한 주기 구조의 삼각 배열을 이용하여 광대역 복사 소자를 설계하였다. 너치 구조의 복사 소자로 정면 빔 조향 시 능동 반사 계수 -10 dB 이하를 만족하는 최대 및 최소 주파수 비가 약 2:1 정도로 광대역 특성을 가지고 있다. 이러한 광대역 배열 소자 1,100여개로 이루어진 안테나 구조의 부배열 최적화를 위해 유전 알고리즘을 이용하였다. 대조군인 규칙 부배열 안테나 구조와 비교해서 최적화(불규칙) 부배열 안테나 구조의 최대 부엽 준위가 4.5-5.5dB 정도 개선되었음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.280-288
• /
• 2009

본 논문에서는 좁은 빔 특성을 가지고 35 dB 이상의 부엽 레벨(Side Lobe Level: SLL)을 가지는 Chebyshev 전류 분포의 선형 배열 안테나를 위한 고전력, 저손실의 스트립라인 10-출력 전력분배 기를 설계, 제작하였다. T-junction 전력분배기를 기본 구조로 하여 단위 셀을 설계하였고, 설계된 단위 셀을 결합하여 전체 전력분배기를 설계하였다. 설계 시 특성 개선을 위하여 다중 임피던스 변환기와 변형된 링 하이브리드 구조를 적용하였고 커넥터 구조의 변경을 통한 동축선로-스트립라인 천이 구조의 개선으로 반사 및 삽입 손실 특성을 개선하였다.