• 우주기술과 응용
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• 제1권1호
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• pp.33-40
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• 2021

본 논문에서는 총 무게 42 kg 이내의 요구사항을 토대로 차세대소형위성 2호 영상 레이다 시스템을 개발한 결과를 보고한다. 차세대소형위성 2호는 소형급 인공위성으로, 탑재체의 무게 비중이 전체 무게 대비 약 40% 정도를 차지하도록 설계하였다. 영상 레이다 시스템은 안테나, RF송수신기, 기저대역 신호처리기, 전력부 등으로 구성되며, 이 중에서 특히 무게 비중이 큰 부품은 영상 레이다의 핵심인 안테나이다. 안테나 설계시 이득, 효율 등을 고려한 다양한 선택이 가능하지만, 차세대소형위성 2호 사업에서 요구하는 무게, 전력 및 해상도 등을 반영하여 Micro-strip Patch Array 안테나를 채택하여 설계하였다. 차세대소형위성 2호의 임무 요구 조건에 부합하도록 안테나의 주파수는 9.65 GHz, 이득은 42.7 dBi 그리고 반사손실은 -15 dB로 규정하여 개발하였으며, 차량에 탑재한 현장시험을 통하여 요구 성능의 충족 여부를 검증하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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• pp.371-374
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• 2005

This paper presents the design and fabrication of a cost effective and broad band 8$\times$8 stacked patch array antenna which are backed by a metal cavity operating at 400Hz based on 4 layers LTCC technology. Gain of antenna can be enhanced by using a metal cavity, which can be easily implemented by using LTCC substrates and vias. The broadband performance can be obtained by varying the dimension of patch and the number of layers. Furthermore, to keep the feeding network as smal1 as possible and reduce radiation from feeding network a mirrored patch orientation and embedded micro strip line are adopted, The fabricated antenna is $40\times45\times0.4$ $mm^3$in size. It shows gain 20.4dBi, beam width 10.7deg and impedance bandwidth of l0dE return loss 3.35GHz (40.9$\sim$44.25 GHz), which is about 8% of a center frequency.

• ETRI Journal
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• 제41권6호
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• pp.731-738
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• 2019

We proposed a novel electromagnetic band-gap (EBG) cell-embedded antenna structure for reducing the interference that radiates at the antenna edge in wireless access in vehicular environment (WAVE) communication systems for vehicle-to-everything communications. To suppress the radiation of surface waves from the ground plane and vehicle, EBG cells were inserted between micropatch arrays. A simulation was also performed to determine the optimum EBG cell structure located above the ground plane in a conformal linear microstrip patch array antenna. The characteristics such as return loss, peak gain, and radiation patterns obtained using the fabricated EBG cell-embedded antenna were superior to those obtained without the EBG cells. A return loss of 35.14 dB, peak gain of 10.15 dBi at 80°, and improvement of 2.037 dB max at the field of view in the radiation beam patterns were obtained using the proposed WAVE antenna.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1281-1286
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• 2012

정보화시대에 발 맞춰 인터넷은 유선인터넷에서 무선인터넷으로 발전하게 되었다. 무선인터넷의 수요가 급증하자 기존에 사용된 2.4GHz대역의 통신은 포화상태에 이르게 되었으며 효율과 성능이 현저히 떨어지게 되었다. 본 논문에서는 T-슬롯 마이크로 스트립 안테나가 가지는 좁은 대역폭의 단점을 개선할 수 있는 U-슬롯을 채택하여 5 GHz 대역의 마이크로 스트립 배열 안테나를 연구하였다. 최적의 주파수 특성을 얻기 위하여 단일 안테나와 배열 안테나의 최적화 과정을 진행하였으며, 이를 기반으로 $2{\times}2$ 배열 방식을 통한 U-슬롯 마이크로스트립 배열 안테나의 가능성을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.39-45
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• 2010

본 논문에서는 무한 파장 특성을 나타내는 CRLH 전송선로 구조의 전력분배기를 사용한 $3{\times}2$ 소자의 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나의 단위 셀은 인터디지트 형태의 직렬 커패시터와 접지면과 비아를 통하여 연결되어진 미엔더 선로 형태의 병렬 인덕터로 구성되었다. 6개의 포트를 갖으며 총 19개의 셀들로 구성되어진 메타 전송선로 형태의 전력 분배기는 무한파장 특성을 나타내는 주파수에서 각 포트 당 최대 0.73 dB의 진폭의 차이 및 0.52도의 위상 차이를 나타내었다. 제작된 안테나의 성능을 측정한 결과 중심주파수 2.09 GHz에서 10.98 dBi의 높은 이득을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.323-333
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• 2007

본 논문에서는 구형 빔 패턴을 효율적으로 형성하기 위한 새로운 MDAS-DR 안테나 구조를 제안하였다. 안테나 구조는 크게 스택 마이크로스트립 패치 여기 소자, 다층 원형 도체 배열 소자들과 그 주위를 에워싸고 있는 유전체 링으로 구성된다. 다층 원형 도체 배열 구조는 스택 마이크로스트립 패치 여기 소자에 의해 방사 전력을 공급 받아 그 주변의 유전체 링과의 전기적 상호 결합 작용에 의해 원거리에서 구형 빔 방사 패턴을 형성할 수 있다. 유전체 링 구조의 설계 변수는 다층 원형 도체 배열 구조의 설계 변수와 더불어 구형 빔 패턴 형성에 중요한 설계 변수들로서 구형 빔 안테나를 위해 12개의 다층 원형 도체 배열과 유전율이 2.05인 테프론 유전체가 사용되었다. 제안된 안테나 구조의 유효성을 검증하기 위하여 10 GHz 대역$(9.6\sim10.4\;GHz)$에서 동작하는 안테 나를 설계하였으며, 시뮬레이션에는 삼차원 안테나 구조 해석에 적합한 상용 CST Microwave $Studio^{TM}$ 시뮬레이터가 사용되었다. 또한, 안테나 시제품을 제작한 후 무반사실 안테나 챔버에서 전기적 특성들을 측정하였다. 구형 빔 패턴 형성을 갖는 안테나 시제품의 측정 결과들은 시뮬레이션 결과들과 잘 일치하였으며, 측정 결과들로부터 MDAS-DR 안테나의 10 GHz에서의 측정 이득은 11.18 dBi이었으며, 최소한 8.0 % 대역 폭 내에서 약 $40^{\circ}$의 양호한 구형 빔 패턴을 형성함을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.1279-1290
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• 2007

본 논문에서는 복합 빔 패턴들을 형성하기 위해 오프셋 선형 급전 배열에 의해 공간 급전되는 원통형 하이브리드 안테나에 대하여 기술한다. 선형 급전 배열은 12개의 마이크로스트립 패치 소자들로 구성되며, 수평면에서 $90^{\circ}$의 구형 빔 패턴을 형성한다. 그리고, 수직면에서 $-5^{\circ}{\sim}-25^{\circ}$ 범위에 걸쳐 코씨컨트 빔 패턴을 형성하기 위해 선형 급전 배열에 의해 원통형 반사판상의 수직 곡선이 성형화 된다. IMT-2000 서비스 대역에서 동작하는 $140{\times}50\;cm$ 크기의 원통형 반사판 개구면을 갖는 하이브리드 안테나 시제품을 설계 및 제작하였으며, 또한 안테나의 전기적 성능들을 측정하고 그 결과들을 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.62-75
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• 2007

본 논문은 단위 방사 소자의 이득을 증가시키기 위한 성형 빔 안테나에 관한 것이다. 제안하는 안테나 구조는 크게 여기 소자와 다층 원형 도체 배열 구조로 구성된다. 광대역에 걸쳐 전자파 전력이 다층 원형 도체 배열로 방사하기 위한 여기 소자로 스택 마이크로스트립 패치 소자가 사용되었으며, 고이득 빔 성형을 위한 지향 소자의 역할을 담당하는 다층 원형 도체 배열 소자들은 여기 소자 위에 주기적으로 유한하게 적층되었다. 제안하는 안테나가 고이득 특성을 얻기 위해서는 여기 소자와 다층 원형 도체 배열 소자들 간의 효율적인 전력 결합이 이루어져야 하며, 이를 위해 주어진 설계 규격에 따라 여기 소자 및 다층 원형 도체 배열 소자들의 설계 변수들은 함께 최적화되어야 한다. 본 연구에서는 고이득 성형 빔 안테나는 $9.6{\sim}10.4\;GHz$ 주파수 대역 및 선형 편파 조건하에서 최적화 설계되었으며, 또한 안테나의 다층 원형 도체 배열 소자들을 구현하는 2가지 방법 즉, 얇은 유전체 필름을 이용하는 방법과 유전체 폼을 이용하는 방법들도 제안되었다. 특히, 유전체 필름을 이용하는 안테나에 대해서는 컴퓨터 시뮬레이션 과정을 통해, 원형 도체 배열 소자들의 적층 수에 따른 안테나의 전기적인 성능 변화들을 보여주었다. 유전체 필름(Type 1)과 유전체 폼(Type 2)을 이용한 2종류의 안테나 시제품들을 제작하였으며, 얇은 유전체 필름을 이용한 안테나 시제품에 대해선 시뮬레이션 된 전기적 성능 결과와 비교를 위해 원형 도체 배열 적층 수에 따른 안테나의 전기적인 성능 변화들을 실험하였다. 측정된 이득 성능은 시뮬레이션 이득 성능과 거의 유사한 결과를 보여주었으며, 원형 도체 적층 수에 따라 안테나 이득 변화는 주기성을 보였다. 10 GHz 중심 주파수에서 측정된 Type 1 안테나의 전기적 성능은 원형 도체 배열을 10개 적층(disk10)하였을 때, 15.65 dBi의 최대 안테나 이득과 11.4 dB 이상의 입력 반사 손실 성능을 보여 주었으며, 다층 원형 도체 배열 구조에 의해 약 5 dB의 이득 향상 효과를 얻을 수 있었다. 또한, 원형 도체를 12개 적층하였을 때, 외곽 유전체 링 효과에 의해 Type 1 안테나는 Type 2 안테나보다 상대적으로 약 1.35 dB 만큼 이득이 더 높았으며, 각 안테나의 3 dB 빔 폭은 각각 약 $28^{\circ}$와 $36^{\circ}$로 측정되었다.

• 한국광학회지
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• 제14권4호
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• pp.466-472
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• 2003

본 논문에서는 서로 다른 길이의 광섬유 지연선로를 광 2${\times}$2 MEMS 스위치로 선택하여 위상 배열 안테나의 각 안테나 소자에 급전되는 RF 신호의 위상을 고속으로 제어할 수 있는 광 실시간 지연선로의 구조를 제안하였다. RF 신호의 주사 방향이 8개인 10 GHz 선형 위상 배열 안테나용 광 실시간 지연선로를 구현하였으며, 실험 결과 최대 시간 지연 오차가 0.2 ps이하, 즉 최대 주사 각 오차 0.84$^{\circ}$로 측정되었다. 또한 제안된 실시간 지연선로에 의해 구동되는 8개의 마이크로 스트립 패치 안테나 소자로 구성된 10 GHz용 선형 위상배열 안테나를 설계하였고, 시뮬레이션을 이용하여 이 안테나의 방사 패턴을 분석하였다.