• 한국전자파학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.227-247
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• 2015

저손실, 전자기 완전차폐, 고전력 특성을 갖는 기판집적 도파관(SIW)을 이용하여 X-band $8{\times}16$ 이중편파 능동 위상배열안테나 시스템을 구현하였다. 16-way SIW 전력분배 네트워크의 측정된 순수 삽입손실(0.65 dB)은 마이크로스트립 경우보다 1 dB 감소하였으며, SIW 부배열($1{\times}16$) 안테나 소자의 측정된 방사효율(73 %)은 약 2배(3 dB) 향상되었다. 이러한 SIW를 이용한 분배손실과 방사효율의 상당한 개선은 능동 위상 배열안테나 시스템에서 고전력 증폭기의 최대출력(P1 dB)을 저감하고, 총 전력소모를 약 30 % 절감할 것이다. SIW 기반으로 제작된 X-band $8{\times}16$ 이중편파 능동 위상 배열안테나 시스템을 이론적인 제어벡터만을 생성하여 0도, 5도, 9도, 18도의 정밀한(최대편차 2도) 빔 조향을 측정하였으며, 열주기/진공 시험에서 우주환경 적합성을 확인하였다. 고효율 SIW 배열안테나 시스템은 고성능 레이더는 물론 차세대 무선통신(5G)을 위한 Massive MIMO와 다양한 밀리미터파 통신시스템(60 GHz WPAN, 77 GHz 자동차 레이더, 초고속 디지털 전송시스템 등)에 매우 유용할 것으로 기대한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.234-242
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• 2021

위상배열 레이다를 위한 마이크로웨이브 포토닉 (MWP) 시스템을 구현할 경우, 송수신되는 빔의 정확도를 위해서 잡음 및 시간 지연 오차는 최소화 되어야 한다. MWP 시스템에서의 시간 지연 오차는 신호의 잡음에 의해 발생하고 timing jitter에 기인한다. 본 논문에서는 위상배열 레이다를 위한 MWP 시스템에서의 잡음 및 timing jitter에 대하여 분석하였고 광 증폭기의 이득변화에 따른 잡음 및 timing jitter 변화를 실험을 통해 검증하였다. 광 증폭기에 의한 신호의 증폭율과 잡음의 증폭율이 동일할 때까지 신호를 증폭하면 timing jitter는 감소하고 신호의 SNR은 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.1243-1251
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• 2009

본 논문에서는 능동 위상 배열 레이더에 사용되는 X-밴드 송수신 모듈의 설계와 측정 결과에 대해 기술한다. 일반적으로 능동 위상 배열 레이더는 고출력, 낮은 잡음 지수, 높은 TOI(Third Order Intercept), 송수신에서의 충분한 이득을 갖는 반도체 송수신 모듈을 요구한다. 송수신 모듈은 광대역에서 9 W의 출력 특성을 나타낸다. 잡음 지수는 2.8 dB로 낮다. 위상과 이득은 각각 6비트 위상 변위기와 5비트 감쇄기로 조정된다. LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)을 사용하여 높은 집적도를 갖는 송수신 모듈을 구현하였다. 모듈은 디지털 인터페이스를 통합하고 3개의 전원을 사용한다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제24권1호
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• pp.50-60
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• 2021

For conventional AESA radars, DC-DC power modules using 300 Vdc have low efficiency, high volume, heavy weight, and high price, which have problems in modularity with T/R module groups. In this paper, to improve these problems, we propose a distributed DC-DC power module with high-voltage 800 Vdc and high-efficiency Step-down Converter. In particular, power requirements for modern and future marine weapons systems and sensors are rapidly evolving into high-energy and high-voltage power systems. The power distribution of the next generation Navy AESA radar antenna is under development with 1000 Vdc. In this paper, the proposed highvoltage, high-efficiency DC-DC power modules increase space(size), weight, power and cooling(SWaP-C) margins, reduce integration costs/risk, and reduce maintenance costs. Reduced system weight and higher reliability are achieved in navy and ground AESA systems. In addition, the proposed architecture will be easier to scale with larger shipboard radars and applicable to other platforms.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제16권1호
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• pp.330-338
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• 2024

In this paper, a Ka-band high-output active phased array antenna device applicable to small radars and seekers was designed, and the improved performance was studied. The radiation device assembly consists of 1x8 arrangements, and the step flared notch antenna type. It shows low active reflection loss characteristics in broadband, and low loss characteristics by applying the air-strip feeding structure, and is designed to enable beam steering up to 45 degrees. The TRM(transmit receive module) output power is more than 2.0W per channel using GaN HPA in the transmitting path, and satisfies more than 25.0 dB gain and less than 6.0 dB noise figure in the receiving path. Accordingly, the Effective Isotropically Radiated Power(EIRP) of the antenna unit shows the performance of 0.00 dB or more and the receive gain-to-noise temperature ratio(G/T) of 0.00 dB/k or more. For demonstration, we have designed aforementioned planar array antenna which consists of 64 radiating elements having a size within 130 mm x 130 mm x 300 mm and weight of less than 4.9 kg..

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.318-327
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• 2017

능동위상배열안테나는 정밀한 빔의 형성과 성능 확인을 위해 근접전계 수신시험이 요구된다. 그에 따른 근접전계 수신시험을 통해 모노펄스 기능을 활용하기 위한 보상값을 획득하게 된다. 하지만, 많은 주파수 채널을 사용하는 레이다의 경우 많은 시간과 노력이 요구된다. 효율적인 레이다 개발과 생산을 위해서는 선택적으로 주파수 채널을 선정하고, 그 측정값을 기준으로 측정하지 않은 주파수 채널의 보상값을 보간법을 통해 예측하여 획득할 수 있다. 이와 같은 방법으로 보상값의 위상각 정보를 획득할 경우, 합, 차 채널간의 위상변화량을 확인할 필요성이 있다. 위상의 측정은 랩핑으로 인하여 비선형 현상이 나타날 수 있기 때문이다. 일반적인 레이다의 경우, 합, 차 채널의 전기적 길이가 유사하게 설계되지만, 특정 목적으로 전기적 길이 차이가 발생할 경우, 랩핑 현상으로 인해 보간법의 오류를 발생할 수 있다. 본 논문에서는 전기적 길이 차이에 의해 발생되는 보간법의 오류를 확인하고, 하나의 주파수 선택 방안을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.1173-1179
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• 2008

비교적 낮은 고도에서의 기상위험 탐지를 위한 지상 및 항공기용 기상 레이다의 경우 강력한 지표면 반사파가 존재하게 되며 이러한 강력한 클러터의 제거 없이는 미약한 도플러 신호로부터 신뢰성 있는 기상자료의 추출이 불가능하다. 그러나 이동 클러터 뿐만 아니라 고정 클러터의 경우에도 안테나 회전 및 운영환경에 따른 도플러 변이가 일어나게 되며 이러한 클러터들을 도플러 주파수 영역에서 제거하기는 매우 어려운 문제이다. 따라서 본 논문에서는 도플러 기상 레이다 시스템에 간단한 구조를 갖는 배열 안테나를 활용하여 클러터 들을 공간상에서 효율적으로 제거할 수 있음을 보였다. 적응적으로 동작하는 배열 안테나 시스템의 성능을 검증하기 위하여 다양한 이동 및 고정 클러터, 기상신호들을 모델링 하고 이러한 모의 데이터들을 이용하여 기상 레이다에서의 펄스페어 추정치의 정확성 정도를 비교, 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.160-168
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• 2019

본 논문에서는 근전계 빔 집속(near-field beam focusing: NFBF) 시험을 활용한 평면위상배열레이다 시스템의 성능 검증 방안을 제시하고 결과의 유효성을 확인하였다. 제시한 시험 기법은 안테나 개구면 크기 두 배 거리의 근전계 영역에서 레이다 시스템을 검증하는 방안으로 야외가 아닌 전자파 무반향실 내에서 원전계 성능 시험과 동일하게 레이다 시스템을 검증할 수 있었다. 이를 위해 근전계 에너지를 사용한 빔 집속 시험의 시험 구성도 및 검증 절차에 대하여 기술하였다. 또한 빔 조향된 근전계 빔 집속 시험에 대한 수학적인 검증을 통해 개별채널의 추가적인 위상 보상값을 수치화하였다. 이론적인 검증에 기반하여 실제 근전계 빔 집속 시험을 수행하였고 이상적인 결과와의 비교를 통해 시험 방법의 유효성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.225-236
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• 2017

본 논문은 항공기용 다기능 레이다의 성능 평가를 위한 레이다/환경 통합 시뮬레이터 구축 및 검증에 대해 설명한다. 항공기 운용 시나리오 구현을 위해 6자유도 동역학 모델을 적용하였다. 항공기 6자유도 강체 동역학 모델에서 항공기의 자세 기동을 고려한 궤적 생성을 위해 정상 상태 비행 평형점 탐색, 오토파일럿 설계, 항공기 유도 명령 생성을 진행하였다. 레이다 시뮬레이터 구축을 위해 레이다의 표적 탐지 및 측정 모델, 추적 필터를 포함하는 레이다 운용 모델이 고려되었다. 이를 통해 항공기의 자세 기동을 고려한 다기능 레이다/환경 통합 시뮬레이터를 구현하였고, 특정 공대공 시나리오를 생성하여 레이다/환경 통합 시뮬레이터를 시험 및 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.536-542
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• 2020

본 논문에서는 광대역 지향성 방사패턴을 가지는 자연에서 영감을 얻은 새싹 모양 안테나를 제안한다. 모션감지 센서 응용을 위해 넓은 빔폭을 가지는 새싹 모양의 기울어진 방사체를 설계하였다. 확장된 잘려진 접지면을 반사기로 작용하도록 하여 지향성 방사패턴을 가지도록 하였다. 평형 방사체를 급전하기 위하여 우수한 진폭 및 위상 평형도를 가지는 광대역 발룬을 활용하였다. 제안된 안테나는 8.5에서 14.5 GHz의 넓은 주파수 대역폭과 넓은 빔폭을 가졌으며, 방사 효율은 90% 정도이었다. 측정된 이득은 4에서 5dBi이며, 전후방비는 10~20dB이었다. 제안된 안테나는 광대역 넓은 빔폭과 지향성 방사패턴을 요구하는 이미징 센서, 위상 배열 시스템 및 레이더 등에 활용될 수 있음을 보였다.