• 제목/요약/키워드: X-band(8.2~12.4 GHz)

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X-Band 영역에서의 세라믹/샌더스트-알루미노실리케이트 복합재의 초고온 전자파 흡수 거동 (Ultra-high Temperature EM Wave Absorption Behavior for Ceramic/Sendust-aluminosilicate Composite in X-band)

  • 최광식;심동영;최원우;신준형;남영우
    • Composites Research
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    • 제35권3호
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    • pp.201-215
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    • 2022
  • 본 연구에서는 초고온 환경에서 내화학성 및 열적 안정성이 우수한 지오폴리머 기반의 알루미노실리케이트 레진과 세라믹 섬유를 활용한, 목표주파수 X-band(8.2 GHz to 12.4 GHz)에서 전자파를 흡수하는 세라믹 복합재(Radar-absorbing ceramic composite, RACC)를 구현하였다. 주 성분이 FeSi인 판형 구조의 샌더스트 자성 입자를 분산시킨 알루미노실리케이트 레진은 목표 주파수 대역에서 자성 및 유전손실 특성을 발휘하였고, 입도와 무게분율별 유전특성을 Cole-Cole Plot으로 표현하였다. 샌더스트가 분산된 알루미노실리케이트 레진의 미세구조, 화학적 성분 및 결정, 자기 및 열적 특성 등을 분석하기 위해 SEM, EDS, VSM 및 TGA를 측정하였다. 샌더스트의 입도 크기 35 ㎛, 무게분율 40 wt.%를 분산시킨 레진의 유전손실 특성을 활용하여, X-band에서 약 1.51 GHz 대역폭에 대해 -10 dB 이하의 반사손실 성능을 발휘하는 단층형(t = 1.585 mm) RACC를 설계 및 제작하였다. 제작된 RACC의 초고온(25℃ to 1,000℃)에서 전자파 흡수 거동을 살피기 위해 개발된 초고온 환경 자유공간측정 장비를 활용하여 X-band 대역에서 그 성능을 검증하였다.

선형화기를 이용한 위성통신용 X-밴드 TWT 증폭기 선형특성 개선 (Linear Characteristics Improvement of X-band TWT Amplifier for Satellite Communication with Linearizer)

  • 최원;양홍선;구경헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.789-794
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    • 2011
  • 본 논문에서는 7.9 GHz~8.4 GHz 에서 동작하는 위성통신용 X-밴드 TWT의 AM-AM과 AM-PM 변환특성을 분석하고 선형화기를 이용하여 선형성과 IMD 특성을 개선하였다. 선형화기를 포함하는 TWT는 개선된 AM-AM과 AM-PM 변환특성을 나타내며, 1 dB 압축점은 12.3 dB, $2.0^{\circ}/dB$ 위상왜곡점은 10 dB 개선되었다. 또한 동작출력에서 3차 상호변조 특성인 IMD3는 16.2 dB 개선되어 37.0 dBc로 측정되었다. 또한, 고출력 증폭기의 IMD 측정 방안을 제시하고, TWT의 AM-PM 왜곡 특성을 보상하여 출력전력과 선형 특성을 개선할 수 있음을 나타내었다.

A Dual-Band Through-the-Wall Imaging Radar Receiver Using a Reconfigurable High-Pass Filter

  • Kim, Duksoo;Kim, Byungjoon;Nam, Sangwook
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제16권3호
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    • pp.164-168
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    • 2016
  • A dual-band through-the-wall imaging radar receiver for a frequency-modulated continuous-wave radar system was designed and fabricated. The operating frequency bands of the receiver are S-band (2-4 GHz) and X-band (8-12 GHz). If the target is behind a wall, wall-reflected waves are rejected by a reconfigurable $G_m-C$ high-pass filter. The filter is designed using a high-order admittance synthesis method, and consists of transconductor circuits and capacitors. The cutoff frequency of the filter can be tuned by changing the reference current. The receiver system is fabricated on a printed circuit board using commercial devices. Measurements show 44.3 dB gain and 3.7 dB noise figure for the S-band input, and 58 dB gain and 3.02 dB noise figure for the X-band input. The cutoff frequency of the filter can be tuned from 0.7 MHz to 2.4 MHz.

Design and Fabrication of Stratified Microwave Absorbing Structure Consisted of Glass/Epoxy - Resistive Sheet - Foam

  • Choi, Won-Ho;Shin, Jae-Hwan;Song, Tae-Hoon;Lee, Won-Jun;Kim, Chun-Gon
    • Composites Research
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    • 제27권6호
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    • pp.225-230
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    • 2014
  • In this study, a novel microwave absorber which consists of a structural part, a resistive sheet, and a low dielectric layer is proposed. Unlike the conventional Salisbury screen, a newly proposed absorber is capable of a range of absorbing performance, from narrowband to broadband. In the case of the narrowband absorber, the fabricated absorber with optimized design parameters has a strong resonance at 9.25 GHz and reflection loss of -44 dB with satisfying the -10 dB absorption in whole X-band (8.2 GHz~12.4 GHz). For the broadband absorber design, the reflectivity was minimized in the considered frequency ranges. The designed absorber showed two weak resonances near 6.5 GHz and 16.5 GHz and satisfied the -10 dB absorption from C-band to Ku-band (4 GHz~18 GHz). The measured reflection loss of fabricated absorber was well matched with simulation results, though the measurement was only performed on X-band. For the Salisbury screen to be capable of broadband absorption, it should be stacked multiply in a structure known as the Jaumann absorber. However, for the microwave absorber presented here, broadband as well as narrowband capabilities can be implemented without a change of the structure.

위성통신용 고이득 광대역 마이크로스트립 배열 안테나의 설계연구 (A Study on the Design of High Gain and Wideband Microstrip Array Antenna for Satellite Communications)

  • 윤현보;임계재
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제2권3호
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    • pp.32-40
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    • 1991
  • 단일 급전으로 원형편파 특성을 얻을 수 있는 정사각형 마이크로스트립 안테나 소자에서의 입력 임피던스 해석을 위해 전송선로 모델을 수정 제안하였으며, 이를 기초로 11.2-12.4GHz의 광대역 주파수 범위에서 동작하는 대수주기형 마이크로스트립 배열 안테나를 3개의 공진 소자 ($3\times1$)로 구성하였다. 또한 X-band에서의 고이득 위성통신용 안테나로 응요하기 위해 이 대수 주기형 마이크로스트립 아네타 4로를 평면 배열 안테나 ($3\times4$배열)로 구성하였으며, 각 대수주기형 배열 사이의 간격을 조절하면서 원거리 전계 에서의 복사 패턴 및 null 변화를 시뮬레이션 하여 그 변화가 최적으로 도는 배열 간격을 결정하여, 8dBi의 이득과 VSWR 2.3이하로 약 7% 이상의 대역 특성을 얻었다.

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FDTD 방법을 이용한 Ku 대역 송수신 겸용 마이크로스트립 단일 소자 해석 및 8X4 배열 안테나 (An Analysis of TX/RX Microstrip Single Element using FDTD at Ku-band and 8X4 Array Antenna)

  • 윤재승;전순익
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.830-838
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    • 2003
  • 본 논문에서는 위성 통신 송, 수신 겸용 단일 마이크로스트립 안테나를 설계, 해석, 제작, 측정하였다. 송,수신 주파수 대역은 각각 14.0~l4.5 GHz, 11.7~12.75 GHz이며, 각각 수직, 수평 편파를 사용한다. 제안된 단일안테나 구조는 수신 대역에 대하여 마이크로스트립 직접 급전, 송신 대역에 대하여 개구면 결합 스트립 라인 급전 방법을 사용하였으며, 높은 이득과 수신 광대역 특성을 위하여 적층된 방사 소자를 사용하였다. 본 연구에서의 단일 소자의 해 석으로 finite difference time domain(FDTD) 방법과 method of moment(MOM)에 의한 방법을 비교하였으며, 유한한 구조와 두 접지면간의 불완전성 등이 해석에 고려되므로 FDTD 방법이 보다 정확함을 알 수 있었다. 제안된 구조는 2차원 구조로의 일반적 확장이 용이하며 송, 수신 8$\times$4 배열에 대하여 수신, 송신-10 dB, -14 dB 이하의 반사계수와 18.6~20.2 dBi, 송신 20.7~21.3 dBi의 이득값을 가져 각각 43~51%, 52~57 %의 방사효율을 가져, 스트립라인 급전에 의해 송신 대역에서 불요방사 수준을 낮출 수 있었다.

적층 세라믹 기판을 이용한 60 GHz WPAN총 2X4 배열 안테나 (Microstrip Patch Array Antenna Using Low Temperature Co-Fired Ceramic Substrates for 60 GHz WP AN Applications)

  • 변우진;김봉수;강민수;김광선;김종면;송명선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1402-1409
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    • 2008
  • 본 논문에서는 상대 유전율이 큰 low temperature co-fired ceramic 기판을 이용한 안테나의 복사 성능을 높이고, 대역폭을 개선하기 위하여 low temperature co-fired ceramic cavity backed 안테나가 제안된다. Low temperature co-fired ceramic cavity는 각 층의 접지면을 다수의 비어로 연결하여 만들어진다. 그리고, cavity의 크기가 안테나의 복사 성능과 대역폭 성능에 미치는 영향을 보여준다. 제안된 $2{\times}4$ low temperature co-fired ceramic cavity backed 안테나의 크기는 $10{\times}20\;mm^2$이며, $57{\sim}64\;GHz$ 대역에서 이득 $11.8{\sim}14.1\;dBi$, 대역폭 13 %(7.9 GHz)을 가진다. 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 매우 잘 일치함을 보여준다.

샌드위치 구조의 전자기파 흡수체 제작 및 전자기적 특성 (Fabrication and Electromagnetic Characteristics of Electromagnetic Wave Absorbing Sandwich Structures)

  • 박기연;이상의;한재흥;김천곤;이인
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.131-134
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    • 2004
  • The object of this study is to design the Radar Absorbing Structures (RAS) having sandwich structures in the X-band $(8.2\~12.4GHz)$ frequencies. Glass fabric/epoxy composites containing conductive carbon blacks and carbon fabric/epoxy composites were used for the face sheets. Polyurethane (PU) foams containing multi­walled carbon nanotube (MWNT) were used for the core. Their permittivities in the X-band were measured using the transmission line technique. The reflection loss characteristics for multi-layered sandwich structures were calculated using the theory of transmission and reflection in a multi-layered medium. Three kinds of specimens were fabricated and their reflection losses in the X-band were measured using the free space technique. Experimental results were in good agreements with simulated ones in 10dB absorbing bandwidth.

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400W, 7.9~8.4GHz 이중슬롯 결합공진기 진행파관 증폭기 특성 연구 (A Study on the Characteristics of a 400W, 7.9~8.4GHz Double-Slot Coupled-Cavity Traveling-Wave Tube)

  • 김형종;김해진;최진주;소준호
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.760-767
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    • 2009
  • This thesis focuses on the study of high-power, coupled-cavity traveling-wave tube(CCTWT) for radar applications. The CCTWT employed a reentrant double-slot staggered RF cavity structure. Computational analysis of the X-band, double-slot staggered structures is carried out through the use of HFSS code, which solves Maxwell's equations fully in three-dimensions. The non-linear, large-signal performance of CCTWTs are predicted from numerical simulations using a three-dimensional particle-in-cell code, MAGIC3D. With beam voltage set to 12.7~13kV and beam current at 300mA, the CCTWT produces a saturated radiation power of 350~430W, corresponding to an electronic efficiency of 8.9~11.2% and a gain of 23.7~24.2dB within a frequency range of 7.9~8.4GHz.

Substrate-integrated-waveguide cavity-backed circularly polarized antenna with enhanced bandwidth and gain

  • Shankaragouda M. Patil;Rajeshkumar Venkatesan
    • ETRI Journal
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    • 제46권3호
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    • pp.404-412
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    • 2024
  • We propose a method for increasing the bandwidth of a substrate-integrated-waveguide (SIW) cavity-backed antenna with taper-based micro-strip SIW transition feeding. For radio transmission, a circular slot is etched on top of the SIW cavity. For optimal antenna design, the slot is etched slightly away from the cavity center to generate circularly polarized waves. Simulations show a wide axial ratio bandwidth of 7.860% between 11.02 GHz and 11.806 GHz. Experimental results confirm a similar wide axial ratio bandwidth of 4.9% between 10.8 GHz and 11.35 GHz. An SIW feed from an inductive window excites the radiating circular slot, resulting in a simulated wide impedance range of 1.548 GHz (10.338 GHz-11.886 GHz) and bandwidth of 13.93%. Experimental results show a wide impedance of 2.08 GHz (10.2 GHz-12.08 GHz) and bandwidth of 18.84%. The SIW cavity-backed antenna creates a unidirectional pattern, leading to gains of 6.61 dBi and 7.594 dBi in simulations and experiments, respectively. The proposed antenna was fabricated on a Rogers RT/Duroid 5880 substrate, and the reflection coefficient, radiation patterns, and gains were tested and compared using a computer simulator. The developed broadband antenna seems suitable for X-band applications.