• 한국전자파학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1139-1147
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• 2011

본 논문에서는 S대역 400 MHz 대역폭을 갖는 능동 배열 위상레이더 시스템에 적용 가능한 GaN 반도체 전력 증폭기의 설계 및 제작 측정에 관해 소개하였다. GaN 팔레트 증폭 소자를 ${\lambda}$/4 입출력 차이를 둔 결합기를 이용하여 고출력 증폭기를 구현하였고, Suspended 형태의 고출력용 저손실 결합기와 개구면을 이용한 스트립라인 간의 커플러를 사용하여 자동 이득 제어(ALC) 기능을 가지는 고출력, 고효율의 반도체 전력증폭기를 구현하였다. 제작된 반도체 전력증폭기는 자동 이득 제어 미적용 시 최대 출력 5 kW, 효율 27.8 %, 이득 67 dB 특성을 가지며, 자동 이득 제어 적용 시 출력 4 kW, 효율 25.5 %와 duty 10 %, 최장 펄스 200 us에서 droop 0.1 dB 특성을 갖는다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.326-329
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• 2016

무인항공기는 전투뿐만 아니라, 정찰, 관측 탐사 등 여러 분야에서 이용할 수 있고, 전천후 영상 수집이 가능한 SAR(Synthetic Aperture Radar) 기술과 함께 기존의 감시정찰 체계가 수행할 수 없던 임무영역까지로 그 능력이 확장될 것으로 보인다. 오늘날, 고효율 집적기술의 발전과 시스템 경량화 기술의 발전에 힘입어 무인항공기에도 경량의 SAR Sensor를 탑재하려는 연구와 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 SAR 시스템을 구성하는 핵심 모듈인 광대역 첩신호발생기를 DDS 디지털 소자 기반으로 개발하여 무인항공기용 신호 발생기와 송수신장비의 개발과정 및 결과를 기술하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.133-140
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• 2020

본 논문에서는 고해상도 거리분해능을 가지는 펄스 레이더에서의 고정밀 거리 인지 및 생성 방법에 대해서 다룬다. 레이더의 목표한 거리분해성능을 테스트를 위해서 점검장비를 이용하는데 이때 설계한 거리분해능 이하의 거리를 정확히 인지하고 발생시켜야 한다. 이때 발생하는 거리 정확도는 일반적으로 시스템 기준 클럭(clock) 주파수에 비례한다. 하지만 종래의 방법은 기준 클럭 타이밍을 트리거(trigger)하고 발생시는 프로세스의 입력 기준 클럭이 한계가 있고 설령 이러한 칩이 있다할지라도 매우 고가이다. 이를 해결하기 위해 일반적인 프로세서에서 범용적으로 적용 가능한 위상 변위 합성을 이용한 거리 신호 생성 방법과 구조를 제시하였다. 제안하는 방법을 이용하여 모의 실험을 진행하였으며 종래에 방법에서 발생하는 문제점을 완전 제거하는 결과를 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.1249-1258
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• 2006

ISAR 자동 초점(autofocus) 기법이란 움직이는 표적에 대한 2차원 레이더 영상인 ISAR 영상을 얻을 때 표적에 의한 doppler-shift 때문에 발생하는 위상 오차를 예측, 제거하는 기법이다. 이러한 자동 초점 기법이 수행되지 않은 ISAR 영상은 위상 오차(phase ewer)에 의한 왜곡이 포함되기 때문에 초점이 맞지 않는 것처럼 흐린(blurred) 영상이 된다. 이러한 영상은 추후에 구분기(classifier)를 이용하여 표적 구분 시 올바른 구분을 보장할 수 없으므로 반드시 자동 초점 기법이 수행되어야 하며, 본 논문에서는 이를 위해 영상의 엔트로피(entropy)를 최소화시키는 알고리즘을 이용한다. ISAR 자동 초점 기법은 크게 range alignment 과정과 phase adjustment 과정으로 나뉘는데, range alignment 과정에서 샘플링 포인트(sampling point)의 수와 그에 따른 영상 품질과의 관계를 분석하고, phase adjustment 과정 을 수행하기 위한 알고리즘인 SSA(Stage-by-Stage Approaching)의 계산시간 단축을 위한 방법을 분석한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.720-728
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• 2011

본 논문에서는 레이더 표적의 피아 식별을 위해 일반적으로 사용되는 모노펄스 보조 감시 레이더용 안테나의 개발 방안 및 결과를 제시하였다. 개발된 안테나는 수동 선형 배열 안테나로서 횡급전기와 다수의 배열 소자로 구성된다. 횡급전기는 포트별로 전력 및 위상비가 최적화된 합, 차 및 부엽 억제 채널을 제공하며, 19개의 배열 소자와 1개의 후방 배열 소자와 연결되어 방위각 방향으로 빔 패턴을 형성한다. 합 채널 빔 패턴의 방위각 최대 부엽 수준은 -20 dBc 이하이며, 부엽 억제 채널 빔 패턴은 합 채널 빔 패턴의 주 빔 이외의 전 영역에서 부엽을 덮도록 한다. 그리고 차 채널 빔 패턴은 방위각 방향의 탐지 정확도를 높이기 위한 모노펄스 기능에 사용된다. 한편, 배열 소자는 고각 방향으로 성형 빔(shaped-beam)을 형성하여 지면으로부터의 강한 클러터 영향 및 다중경로 효과를 억제할 수 있도록 하였다. 개발된 안테나는 산란계수 측정 및 원전계 빔 패턴 시험을 통해 주어진 개발 규격을 모두 잘 만족하는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1239-1247
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• 2012

본 논문에서는 GaN HEMT 소자를 이용한 X-대역 반도체 전력 증폭 장치(SSPA)의 설계 및 제작에 대하여 논의한다. 반도체 전력 증폭 장치는 안정적인 전원을 공급해 주는 전원공급기, 통신과 내부 모듈을 제어하기 위한 제어부, RF 신호를 증폭하기 위한 RF부로 구성된다. 특히, RF부를 구성하는 능동 소자로 TriQuint사의 GaN HEMT Bare 소자를 이용하였다. RF부는 초단, 드라이브 단, 메인 출력 단으로 구성되어 있으며, 각 앰프는 입 출력 정합을 통하여 구현하였다. 제작된 반도체 전력 증폭 장치는 X-대역(500 MHz 대역폭)에서 duty 26 %, 최장 펄스 100 us 조건에서 300 W 이상의 출력을 얻을 수 있었으며, 향후 선박용 레이더 시스템에 적용할 예정이다.

• 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.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.123-129
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• 2023

본 논문에서는 Ka대역 소형 레이다용 주파수합성 MMIC(FS MMIC)와 수신 MMIC를 개발하고 개발된 MMIC를 기반으로 소형화 된 Ka대역 주파수합성기와 수신기를 개발하였다. FS MMIC와 기저대역 신호를 수신하는 WR(wireless-receiver) MMIC는 65 nm CMOS 공정으로 제작하였고, Ka대역 신호를 수신하는 FE(front-end) MMIC는 150 nm GaN 공정으로 제작하였다. FS MMIC를 바탕으로 개발된 주파수합성기의 출력신호를 이용하여 Ka 대역 신호에 대한 주파수선형변조 파형과 펄스 파형을 측정하고 송신 파형 생성 가능성을 확인하였다. FE MMIC 및 WR MMIC로 구성된 수신기의 성능은 이득 80 dB 이상, 잡음지수 6 dB 이하, OP1dB 10 dBm 이상으로 측정되었다. 측정결과를 통해 본 논문에서 개발된 주파수합성기, 수신기는 Ka 대역 소형 레이다에 적용 가능한 것으로 판단된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1155-1164
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• 2011

본 논문에서는 국내 최초로 개발되는 함상용 중거리 레이더에 사용되는 능동 위상 배열 안테나의 송신 빔 특성을 근접 전계 시험으로 측정하는 방안에 대하여 제시하였다. 측정하고자 하는 능동 위상 배열 안테나는 고출력 송신 빔을 펄스 형태로 방사하기 때문에 저출력의 연속적인 파형을 사용하는 일반적인 근접 전계 시험 시설에서는 측정하기 어렵다. 그래서 본 논문에서는 고출력 송신 시에도 견딜 수 있도록 설계된 근접 전계 시험 시설과 펄스 모드 측정을 지원하는 Agilent사의 PNA-X 네트웍 분석기를 이용한 근접 전계 시험으로 펄스 형태의 고출력 송신 빔을 방사하는 능동 위상 배열 안테나를 측정하는 방안에 대하여 제시하였고, 실제 개발된 능동 위상 배열 안테나의 고출력 송신 빔 패턴을 근접 전계 시험으로 측정하였다. 또한, 능동 위상 배열 안테나의 송신 특성인 EIRP(Effective Isotropic Radiated Power)를 측정하였고, 수학적인 계산을 통해 예측한 EIRP 값과 비교한 결과 0.1 dB의 오차 내에서 동일함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.791-796
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• 2012

RF 리미터(limiter)는 원하지 않는 신호로부터 수신단을 보호하기 위해 사용되는 소자로서, 임계값 이상의 모든 입력신호에 대해 일정한 출력을 제공한다. 다이오드를 사용하는 RF 리미터는 작은 신호는 통과시키는 반면, 어떤 임계값 이상의 신호는 감쇄시켜서 전달한다. 현대의 레이더 시스템에서 수신기를 보호하기 위해 사용되는 RF 리미터는 새로운 간섭 위협이나 복잡한 전자파 환경의 도전으로부터 극복할 수 있는 절대 필요한 역할을 수행한다. 본 논문은 고출력 RF 리미터를 구현하기 위해 PIN 다이오드와 Limit 다이오드의 조합으로 구성된 회로를 제안한다. PIN 다이오드는 스위치의 격리도(isolation) 특성을 이용하는 것과 같이 다이오드의 격리도 특성을 이용하는 개념을 적용한다. S-대역에서 200 us 펄스폭을 갖는 2 kW RF 리미터를 개발하였다. 그 측정 결과는 예측한 값과 잘 일치함을 알 수 있다.