• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.568-573
• /
• 2019

최신의 레이더는 동시에 다양한 다수의 표적을 탐색하고, 추적하며, 외부 재밍신호를 회피할 수 있는 다기능레이더 형태로 발전하고 있다. 이러한 다기능레이더 요구사항을 만족시키기 위해서 레이더 안테나는 실시간 빔조향 뿐만 아니라 동시에 다중 빔을 형성하고, 특정 방향에 대해 수신빔 제거 등 디지털 빔 형성이 가능한 능동위상배열 안테나 형태로 구현된다. 본 논문에서는 디지털 빔 형성이 가능한 부배열 타입 배열안테나의 하드웨어 구현방안에 대해 기술하였다. 또한 배열수신빔 형성시 부엽 준위를 낮추기 위한 안테나 개구면 진폭 가중치 적용방법에 따른 부배열 수신기 설계 방법을 제시하고, 진폭 가중치 적용방법에 따른 G/T 성능을 비교하였다. 또한 설계된 부배열 마다 부배열 수신기 동적 영역에 대해 분석하고, 디지털 빔형성기의 정렬 및 보정에 더 유리한 하드웨어 구현 방안을 제시하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.65-71
• /
• 2023

본 논문에서는 포토닉스 기반의 Ku-대역 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더 시스템에 적용할 전자식 빔 조향 배열 안테나 설계, 제작 및 검증 단계에 대해서 기술한다. 본 시스템은 송신부와 수신부가 따로 구성되어 있으며, 송수신부에 동일 안테나를 적용하였다. 설계된 안테나는 2×8 배열 구조를 가지며, Ku-대역에서 동작한다. 16개의 복사 소자 개별로 정재파비 측정 및 배열 복사 소자 간 커플링 영향성을 확인하였다. 또한, 송신 시 수신 안테나로 넘어가는 전력으로 인한 시스템 영향성을 최소화 하도록 송신 안테나, 수신 안테나 간의 분리도 특성을 최적화 하였으며 측정을 통해 확인하였다. 최종적으로 근접전계 챔버에서 16개 복사 소자 각각 빔 패턴 측정하여 데이터 확보 후 빔 합성을 통하여 2×8 배열 안테나의 빔폭, 부엽준위 및 빔 조향 특성을 확인하였다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제37권3호
• /
• pp.196-213
• /
• 2001

체장어군탐지기(fish sizing echo sounder) 의송.수파기로서 사용하기 위한 split beam 음향 변환기를 개발하기 위한 시도로서, Dolph Chebyshev배열 기법을 이용하여 36개의 압전 진동소자에 진폭 가중치를 부여한 평면배열 음향 변환기를 설계.제작하고, 이 변환기의 수중음향방사 특성에 대해 분석.고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. split beam 음향 변환기의 4 개의 독립적인 진동자 블록에 대한 수중에서의 평균적인 공진 및 반공진 주파수는 각각 69.8 kHz. 83.0 kHz이었고, 이들 공진과 반공진 주파수에서의 임피던스는 49.2$\omaga$. 704.7$\omaga$이었다. 음향변환기의 4 개의 모든 진동자 블록 (sum beam)에 대한 수중에서의 공진 및 반공진 주파수는 각각 71.4 kHz, 82.1kHz이었고. 이들 공진과 반공진 주파수에서의 임피던스는 15.2$\omaga$, 17.3$\omaga$이었다. 2 split beam 음향 변환기의 4 개의 독립적인 진동자 블록에 대한 최대 송파전압감도(TVR)는 공통적으로 70.0 kHz에서 165.5 dB이었고, -3 dB 점에 대한 송신 주파수 대역폭은 10.0 kHz이었다. 또한. split beam 음향 변환기의 4 개의 조합된 진동자 블록에 대한 최대 수파감도(SRT)는 공통적으로 75.0 kHz에서 -177.5 dB이었고, -3 dB 점에 대한 수신 주파수 대역폭은 10.0 kHz이었다. 3.split beam 음향 변환기의 모든 진동자 블록에 대한 송신 지향성패턴은 원형이었고, -3 dB점에 대한 수평 및 수직방향에 대한 반감각(half beam angle)은 공통적으로 $9.0^\circ$이었다. 또한. 수평방향에 대한 제 1차 부엽 준위는 $22^\circ$및 $-26^\circ$에서 각각 -19.7 dB. -19.4 dB이었고. 수직방향에 대한 제1차 부엽 준위는 $22^\circ$및 $-26^\circ$에서 각각 -20.1 dB, -22.0 dB로서 설계 목표치 -20 dB과 매우 유사한 값을 나타내었다. 4.split beam 음향 변환기의 송파응답파형과 수파응답파형은 각각 송신 및 수신 공진주파수 부근인 70.0 kHz와 75.0 kHz에서 전기 입력펄스파형과 가장 유사한 특성을 나타내었다. 5. 본 연구에서 설계, 개발한 split beam 음향 변환기의 성능을 분석하기 위해 반사강도 보정을 위한 지향성손실과 물표의 위치각을 추정하기 위한 실험을 행한 결과 실험적으로 추정한 위치각은 실제적인 위치각과 잘 일치하였다.

• 한국음향학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.446-460
• /
• 2022

본 논문은 고반복률을 갖는 양상태 소나 시스템에서의 송신 직접파로 인한 표적 탐지율 저하를 적응형 필터를 이용하여 개선하는 알고리즘을 제안한다. 이러한 소나 시스템에서의 송신 직접파 제거는 실제 시스템을 운용하는 것에 치명적인 영향을 주기 때문에 이것을 제거하는 것이 아주 중요하다. 본 논문에서는 시뮬레이션과 해상 실험 데이터에 Normalized Least Mean Square(NLMS)와 Recursive Least Square(RLS) 알고리즘을 적용하여 성능을 평가하였다. 송신 직접파 성분과 표적 신호가 포함된 표적 방위의 빔 신호를 입력 신호로 사용하고 송신 직접파 성분이 있는 송신기 방위의 빔 신호를 원하는 신호로 사용하여 두 신호의 차를 최적화 하여 송신 직접파를 제거하고 표적 신호만 남긴다. 시뮬레이션에서 정합필터의 결과를 확인하였을 때 Linear Frequency Modultated(LFM)과 Generalized Sinusoidal Frequency Modulated(GSFM) 모두에서 송신 직접파가 잡음레벨까지 제거되고 GSFM의 경우 표적의 부엽이 20 dB 이상 감소하여 성능 개선이 있는 것을 확인하였다. 해상 실험에서 LFM은 송신 직접파의 레벨이 10 dB 감소하였고, GSFM은 송신 직접파의 레벨이 약 4 dB 감소하였고, 표적의 부엽이 약 4 dB 정도 감소하여 성능 개선이 있다는 것이 확인되었다.

• 공학논문집
• /
• 제1권1호
• /
• pp.5-14
• /
• 1997

이 논문에서는 위성 탑재용 안테나를 설계하기 위해서 옵셑 그레고리언 안테나의 복사특성을 해석하였다. 거리 복사패턴을 계산하기 위해서 부반사판에 GO를 이용해서 반사파를 구하고 여기에 UTD를 이용하여 구한 회절파를 더하여 얻은 결과를 가지고 PO를 이용하여 주반사면에 유기되는 전류밀도를 구하여 복사적분식을 유도하였다. 그레고리언 안테나의 복사특성해석을 위해서 주반사판의 초점거리가 62.4$\lambda$, 반경이 100$\lambda$, 옵셑 높이가 75$\lambda$, 부반사판의 이심율 0.501. 초점간의 거리 32.82$\lambda$, 경사각이 $9^{\circ}$, 반개구각이 $15.89^{\circ}$ 인 경우를 해석하였다. 이 때 급전혼에서 복사되는 파를 x편파와 y편파로 하였을 경우, 옵셑 그레고리언 안테나의 교차편파 준위와 부엽준위가 옵셑 포물면 안테나의 경우에 비해서 각각 30dB, 10dB씩 줄어드는 특성을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제45권11호
• /
• pp.45-54
• /
• 2008

본 논문에서는 particle swarm optimization (PSO)을 사용하여 가장 낮은 SLL같을 갖거나 가장 좁은 빔폭을 가지는 비균일 급전, 비균등 간격의 선형 어레이를 설계하였다. 어레이 소자의 급전 크기와 급전 소자간의 간격을 조절하기 위해 변수로 지정하였다. 두 가지 변수를 동시에 무작위로 조절하여 빔패턴을 최적화하였다. 빔패턴의 널 포인트를 기준으로 나누어 각각의 사이드로브에 가중치를 부여함으로써 적합도 함수의 성능을 향상시켰고, 이를 이용하여 최적의 빔패턴을 얻을 수 있었다. 이 때, 가중치 값과 빔패턴을 나누는 각은 여러 번의 시도를 통해 얻을 수 있었다. SLL 뿐만 아니라 빔폭까지 고려하기 위해 fitness function에 추가적인 항목 ${\beta}{\times}BW$을 첨가하였다. 이로써, 가장 낮은 SLL값을 갖거나 가장 좁은 빔폭을 갖는 빔패턴을 갖는 어레이를 설계하였다. 10개의 어레이 소자를 이용하여 최적화 하였을 때, 전자는 -43dB의 SLL값과 $32.2^{\circ}$의 빔폭을 가졌고, 후자는 -26dB의 SLL값과 $24.2^{\circ}$의 빔폭을 가졌다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권7호
• /
• pp.334-341
• /
• 2016

본 논문은 고 용량, Gbps급 데이터 전송을 만족하는 무선 백-홀 시스템에 적용하기 위한 도파관 개구 결합 급전 구조 안테나에 관한 내용으로 V-대역인 57GHz~66GHz 주파수 대역에서 사용 할 공동-급전 구조를 갖는 $32{\times}32$ 도파관 슬롯 서브-배열 안테나를 설계, 제작 하였다. 안테나 구성은 적층 형태로 되어있으며, 각각 복사 부(외부 홈과 슬롯, 캐비티), 개구 결합 부, 급전 부로 이루어져 있다. 안테나 설계는 3차원 유한 요소 법(FEM)을 기반으로 하는 HFSS를 이용 하였고, 안테나 제작은 알루미늄 재질로 정밀도 높은 밀링 머신을 사용하여 각 층을 가공 한 후 은(Ag)-도금 과정을 거쳐 조립하였다. 측정을 통해서 안테나의 특성을 분석한 결과 목표했던 적용 주파수 대역에서의 반사 손실은 전반적으로 -12dB이하 손실 특성을 나타냈으며, VSWR < 2.0기준으로 약 16 %에 달하는 광 대역 주파수 특성을 보였다. 측정된 안테나 복사패턴의 1차 부엽 레벨은 -12.3 dB미만 이고, 3 dB 빔 폭은 약 $1.85^{\circ}$ 로 좁은 빔 폭을 갖는다. 또한, 안테나 이득은 평균 38.5 dBi이상, 효율은 약 90% 이상으로 높은 효율을 얻었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제38권4호
• /
• pp.337-346
• /
• 2014

본 연구는 주기적 강제 진동이 가해지는 표면의 액적 모드 특성과 표면에 놓인 액적의 제거에 대한 조건을 실험적으로 이해하는 것을 목적으로 하고 있다. 액적의 거동을 명확하게 관찰하기 위해 아크릴 표면에 Teflon 코팅을 진행하여 접촉각을 높였고, 히스테리시스는 25도 이내로 진행하여 액적의 거동이 보다 쉽게 진행되도록 하였다. 본 실험은 먼지가 적은 청정실에서 실험이 진행되었다. 제작된 소수성 표면에 놓인 액적의 실제 공진 주파수를 예측하기 위해 이론 및 실험적 해석을 통해 두 접근방법의 타당성을 파악하였으며, 두 개의 초고속카메라를 액적의 상면과 측면에 설치하여 2가지 측면에서 액적의 다양한 형상 변형 특성- 모드 형상, 분리, 미소 액적의 발생, 그리고 좌우 비틀림의 특성을 관찰하였다. 이론 값 비교결과 실제 공진 주파수 값들의 차이가 약 18% 이하로 관찰되었으며, 이러한 차이는 접촉선 마찰, 비선형 벽 고착, 실험의 불확실성 등에 가장 큰 영향을 받는 것으로 판단된다. 사용된 스피커에 상대적으로 낮은 전압을 인가할 경우 액적의 접촉선은 고정된 상태에서 좌우 대칭적인 액적 형상진동이 나타났다. 반면, 높은 전압을 인가할 경우 액적의 접촉선은 비고정된 상태가 되면서 더 활발한 형상 진동이 나타났다. 가진 주파수가 모드 주파수와 일치할 경우에는 액적의 로브 크기가 주변부 주파수 일 때 보다 비교적으로 컸으며, 같은 전압을 인가 할 경우, 표면에 놓인 액적의 미소 액적 발생 및 완전한 제거는 2차 모드에서만 진행되는 것을 실험을 통해 규명하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제11권6호
• /
• pp.1006-1014
• /
• 2000

1차 방사기 이동만으로 전 방향에 대해 빔포인팅이 용이한 르네베르그렌즈 안테나를 절반의 르제베르그렌즈 단면에 반사판 부착으로 소형화, 경량화한 반구형 르네베르그렌즈 안테나(주파수 9.375GHz, -3dB 빔 폭 6$^{\circ}$, 렌즈 직경 30.3cm(약 10λ))를 설계 제작하였다. 특성측정결과 -3dB 빔 폭 E면 6.1$^{\circ}$, H면 5.5$^{\circ}$로 설계치대로 양호한 빔 특성이 얻어졌으며, 이득은 약 26dBi(균일분포에 대한 개구효율 $\pi$=44.97%)로 1차 방사깅니 구형마이크로스트립 안테나보다 20.4dB 증가되었다. 또한, 1차 방사기의 근사패턴을 형성시켜 이를 2차 개구면 소스로 한 원방계패턴 계산결과 설계치와 일치함을 확인하였다. 한편, 우선.좌선원편파 특성을 갖도록 1차 방사기를 설계하여 원편과 반구형 르네베르그렌즈 안테나를 구성하였다. 특성 측정결과 -3dB 빔 폭 5.8$^{\circ}$, 사이드로브 -15.3dB, 편파분리도 25dB, 축비 0.74dB, 축비 2dB 이하의 주파수범위 약 1.4GHz(14.9%)로 비교적 광대역의 양호한 원편파특성이 얻어졌다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권8호
• /
• pp.950-957
• /
• 2012

본 논문에서는 도파관 슬롯 배열 안테나의 요소로서 구형 도파관 광벽에 위치하고 이중 리지가 장하된 끝이 둥근 소형 슬롯을 제안하였다. 리지 치수를 적절히 조절하면 원하는 주파수에서 슬롯의 공진을 얻을 수 있다. 제안된 슬롯의 공진 길이는 공진 주파수에서 약 $0.26{\lambda}_0$(자유 공간 파장)이다. 제안된 공진 슬롯은 소형이고, 작은 공진 컨덕턴스 그리고 짧으면서도 안정된 공진 길이 등의 장점을 가진다. 부가적으로 슬롯을 도파관 슬롯 배열에 적용할 때 각 슬롯의 특성들이 인접한 슬롯에 의해서 영향을 적게 받는다. 부엽 준위 -20 dB를 가지는 $4{\times}1$ 도파관 슬롯 배열 안테나를 설계, 제작한 후 실험하였다. 측정결과들이 시뮬레이션 결과들과 잘 일치하고, 주파수 9.41 GHz에서 부엽 준위 -15.9 dB, E-평면 반치각 $110.2^{\circ}$, H-평면 반치각 $21.2^{\circ}$이다.