• 한국통신학회논문지
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• 제39C권3호
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• pp.282-288
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• 2014

최근 GPS 안테나 성능개선에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 논문에서는 GPS 대역에 사용가능한 초소형 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나의 공진 주파수는 접지면과 가변형 캐패시터를 이용하여 조정하였다. 안테나 제작은 제작 난이도와 경제성을 고려하여 FR4 기판을 사용하였다. 안테나 측정결과 GPS 대역 중심 주파수 1575.42 MHz에서 정재파비(VSWR) 1.2, 수동형 안테나 이득 -0.6 dBi, 능동형 안테나 이득 29 dB의 우수한 특성을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.29-37
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• 2012

본 논문에서는 능동 위상 배열 안테나(APAA: Active-Phased Array Antenna)의 능동 반사 계수(ARC: Active Reflection Coefficient) 개선 및 보호 회로 구성을 통한 안정적인 시스템 운용에 관하여 연구하였다. 수동 위상배열 안테나에서와 달리 APAA는 복사 소자와 송수신 모듈이 결합된 형태로 일반적인 수동 위상 배열 안테나의 반사 계수 특성과 차별된 새로운 ARC의 정의가 적용되어야 한다. ARC는 방사하는 소자로부터의 자기 반사계수 외에 인접한 방사 소자로부터 유기되는 결합량의 중첩을 고려한 반사 계수이다. 이는 능동 위상 배열 레이더(APAR: Active-Phased Array Radar) 시스템의 특성을 예측하고 분석하는데 중요한 파라미터가 된다. 운용 중 발생하는 높은 ARC는 시스템 성능 열화에 직접적인 원인이 된다. 본 논문에서는 APAR의 안정적인 운용을 위한 방안으로 ARC의 성능을 개선시키는 방안과 보호 회로를 통한 열화 방지 방안에 관하여 분석하였다. 실제 제작한 능동 위상 배열 안테나의 실험 결과를 통해 두 방안의 유효성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권8호
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• pp.687-693
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• 2018

본 연구는 능동형 안테나 시스템의 안정적인 임무수행을 위하여 열적 신뢰성을 고려한 방열설계에 관한 연구이다. 능동형 안테나는 송수신부에 고성능의 고발열 소자들이 존재한다. 안테나의 성능 유지를 위해서는 방열설계를 통해 고발열 소자들에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하고, 적정한 온도범위에서 동작할 수 있도록 하여야 한다. 능동형 안테나의 송수신부는 고발열부로 액체냉각을 이용한 방열이 효과적이다. 본 연구에서는 능동형 안테나의 열적 성능을 만족하기 위하여 액체냉각 시스템을 포함한 방열설계를 수행하였으며, 이를 수치해석을 통해 분석, 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.217-222
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• 2014

본 논문에서는 평면형 능동 위상 배열 안테나에서 일부 모듈의 고장이 발생할 경우, 발생되는 빔 패턴 왜곡을 여러가지 경우로 비교하여 검토하고, 기존에 연구된 빔 패턴 보상 방법을 실제 안테나에 적용하여 빔 패턴 왜곡 개선 가능성을 분석하였다. 빔 패턴의 왜곡은 주로 부엽 수준의 증가로 나타나게 되는데, 부엽 수준이 기준치를 넘어서게 되면 고장모듈을 제외한 나머지 모듈의 크기/위상값을 재조정하여 부엽을 낮출 수가 있으며, 본 논문에서는 이 방법을 실제 제작된 안테나에 적용하기 위한 방안 및 근접 전계 챔버에서 측정한 결과를 시뮬레이션 결과와 비교하여 나타내었다. 고장모듈이 발생하는 경우는 무작위로 여러 곳에서 발생하는 경우와 여러 개의 배열을 포함하는 단위 모듈이 고장 날 경우로 나누어서, 시뮬레이션 결과와 측정 결과를 비교 분석하였다. 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 유사한 경향을 나타내며, 고장 모듈이 발생할 경우 남아있는 정상 모듈의 크기/위상 조정을 통해서 부엽을 낮추기 위한 빔 패턴 보상이 가능함을 확인할 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.59-65
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• 2022

본 논문에서는 디지털 능동위상배열 안테나를 간략히 소개하고 주 빔의 부엽을 차단하기 위해 적용된 이중 채널 부엽 차단 빔 형성 방법에 대해 기술하였다. 그리고 안테나 주 빔 및 부엽 차단 빔 설계 결과와 안테나 근접전계 측정 결과로부터 안테나 성능을 검증하였다. 다음으로 기존의 이중 채널 부엽 차단 빔 운용 방식 보다 채널수를 줄이기 위해 단일 채널 부엽 차단 빔 형성 방법을 제안하고, 제안한 방법으로 부엽 차단 안테나에 대한 소자별 가중치 분포를 설계하였다. 마지막으로 설계된 단일 채널 부엽 차단 빔 패턴과 차단 능력을 검증하고 이중 채널 부엽 차단 빔과 비교하였다. 또한, 디지털 능동위상배열 안테나의 수신 근접전계 시험을 통해 측정한 이중 채널 부엽 차단 빔과 제안된 단일 채널 부엽 차단 빔 패턴 및 부엽 차단 성능을 비교/검증함으로써 제안된 부엽 차단 빔 형성 방법에 대한 유효성을 확인하였다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제53권5호
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• pp.279-285
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• 2004

In this paper, low noise amplifier(LNA), aperture coupled patch antenna and $4{\times}4$ array antenna are designed in the frequency range from 11.7㎓ to 12㎓. Array antennas with and without LNA at the antenna element are fabricated and the performances are measured including noise figure(NF). The noise figure calculation for overall system was conducted and compared with the measured data to verify our measurement method. The measured overall noise figure of the array antenna with LNA at the antenna element is lower than that of array without LNA as expected.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권5호
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• pp.2004-2010
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• 2018

We propose a small active antenna to receive Global Navigation Satellite System (GNSS) signals, i.e., Global Positioning System (GPS) L1 (1,575MHz) and Russian Global Navigation Satellite System (GLONASS) L1 (1,600 MHz) signals. A two-stage low-noise amplifier (LNA) with more than 27 dB gain is implemented in the bottom layer of a three-layer antenna package. In addition, a hybrid coupler is used to combine signals from pair of proximately coupled orthogonal feeds with $90^{\circ}$ phase difference to achieve the circular polarization (CP) characteristic. Three layers of high permittivity (${\varepsilon}_r=10$) substrates are stacked and effectively integrated to have a small dimension of $64mm{\times}64mm{\times}7.42mm$ (including both circuit and antenna). The reflection coefficient of the fabricated antenna at the target frequency is below -10 dB, the measured antenna gain is above 26 dBic and the measured noise figure is less than 1.4 dB.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.393-397
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• 2013

This paper introduces the T/RX combined compact active channel module which is a key unit of the active phased array antenna(APAA) system. This module is mainly compoased of two parts for TX and RX fabricated on both sides of the active module for size reduction. The TX-part is primarily composed of a 3-stage amplifier, a microstrip phase shifter, a thermal compensation and a power detection circuit. The RX-part is composed of LNAs a microstrip phase shifter and BPFs for TX power rejection. Using the proposed design structure we can realized a compact active channel module having high performance.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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• 제3C권5호
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• pp.194-198
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• 2003

A wide-band E-plane notch phased array antenna having bandwidths of 3:1 and a scan volume of $\pm$ 45 is designed considering the active element pattern (AEP) with analysis of the full structure of E-plane notch phased array antenna. Using the numerical E-plane waveguide simulator as an infinite linear array in the broadside angle, the active reflection coefficient (ARC) of the unit element is optimized in the design frequency range. To evaluate the convergence of the AEP, the simulation of full array as changing the number array is investigated, and the minimum numbers of array that have characteristics similar to the AEP of an infinite array are determined.

• 전기학회논문지
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• 제64권3호
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• pp.438-444
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• 2015

A new approach to the active phased arrays for the second harmonic generation is presented. Phase variation between the second harmonic oscillators by the mutual synchronization is analyzed theoretically. In this coupling, the active antenna consists of the FET oscillator which plays two roles in fundamental oscillation and frequency multiplying, and the patch antenna resonated at the second harmonic frequency. The radiated second harmonic wave was scanned by varying the free-running oscillation frequencies of the active antennas. In the experiment using the 2-elements array and the 4-elements array, the radiated beam of the second harmonic wave was scanned more widely compared with the case of the fundamental wave radiation.