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구형 방사 패턴을 갖는 평면 배열 안테나 설계에 대한 연구
A Study on a Planar Array Antenna Design with a Flat-Topped Radiation Pattern 원문보기

韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.15 no.9 = no.88, 2004년, pp.896 - 905  

엄순영 (한국전자통신연구원 안테나기술연구팀) ,  표철식 (한국전자통신연구원 안테나기술연구팀) ,  전순익 (한국전자통신연구원 안테나기술연구팀) ,  김창주 (한국전자통신연구원 안테나기술연구팀)

초록
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본 논문에서는 이동통신 기지국 안테나로 활용하기 위한 구형 빔 패턴을 갖는 평면 배열 안테나 설계 및 제작 그리고 실험에 대하여 기술하였다. 원하는 구형 빔 패턴을 형성하기 위해 종래에 많이 사용하던 sin(x)/x 전류 분포를 사용하지 않고 급전 회로망의 설계 제작이 용이한 진폭과 위상 성분의 전류 분포로 최적화하였다. 본 논문에서 설계하는 평면 배열 안테나는 직사각형 격자 배열 구조를 가지며, 16${\times}$8 배열 소자로 구성된다. 각 방사 소자는 선형 수직 편파와 동축 여기 구조를 갖는 단일 마이크로스트립 소자이며, 월킨슨 전력 분배기와 180$^{\circ}$ 링 하이브리드 결합기를 기본 소자로 하는 급전 회로망이 설계된다. 평면 배열 안테나는 방위각 방향으로 는 0.55 λ$_{ο}$의 소자 간격을 갖는 16 배열 소자에 의해 90$^{\circ}$ 구형 빔 패턴을 형성하고, 양각 방향으로는 0.65 λ$_{ο}$의 소자 간격을 갖는 8 배열 소자에 의해 $10^{\circ}$의 일반적인 정형 빔 패턴을 형성한다. 또한, 16${\times}$8 배열 안테나는 좌우 상하 대칭적으로 네 부분으로 나뉘어져 있으며, 128개의 방사 소자, 32개의 1-4 행 분배기, 4개의 1-8 열 분배기 그리고 1개의 1-4 입력 전력 분배기로 구성된다. 본 논문에서 제안한 평면 배열 안테나 구조의 전기적인 특성을 검증하기 위하여 1.92～2.17 GHz(IMT2000 대역)에서 동작하는 평면 배열 안테나 실험 시제품을 제작하였으며, 실험 측정 성능들은 시뮬레이션 성능들과 매우 유사함을 보여 주었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the design, fabrication and experiment on a planar array antenna with a flat-topped radiation pattern for a mobile base station antenna were described. The current distribution of an antenna aperture, which is easily realizable in a feeding network compared with the conventional one o...

주제어

#Planar Array Antenna   #Flat-Topped Radiation Pattern   #Radiating Element   #Feeder Network   #Base Station Antenna  

참고문헌 (5)

  1. A. S. Kondrat'ev, A. D. Khzmalyan, 'Phase-only synthesis of antenna arrays for a given amplitude radiation pattern', Journal of Communications Technology and Electronics, Moscow, vol. 41, no. 10, 1996 

  2. D. M. Sazonov, Antennas and Microwave Devices, Moscow, Highest school, 1988 

  3. S. Mano, T. Katagi, 'A method for measuring amplitude and phase of each radiating element of a phased array', Electronics and Communication in Japan (IECE), vol. 65-B, no. 5, pp. 58-64, May 1982 

  4. G. G. Bubnov, S. M. Nikulin, Yu. N. Seryakov and S. A. Fursov, 'Technique of switching for test of phased array antenna parameters', M. Radio & Svyaz Press, 1988 

  5. A. G. Shubov, S. A. Ganin, A. M. Shitikov and A. V. Shishlov, 'Limit of accessible antenna array efficiency under their calibration by means of switching method', Proceedings of the Nordic Antenna Symposium, Lund, Sweden, pp. 225-230, Sep. 2000 

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