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Ku대역 모노펄스 위성추적을 위한 동축구조 도파관 고차모드 커플러 설계
Design of a Higher-Order Mode Coupler Using Coaxial-Structure Waveguide for Ku-Band Monopulse Satellite Tracking 원문보기

한국통신학회논문지. The Journal of Korea Information and Communications Society. 통신이론 및 시스템, v.39C no.4, 2014년, pp.380 - 386  

가득현 ,  박도현 (LIG넥스원(주) 통신연구센터 1팀) ,  송충호 (LIG넥스원(주) 통신연구센터 1팀) ,  안성준 (국방과학연구소 제2기술연구본부 1부) ,  전찬원 (국방과학연구소 제2기술연구본부 1부) ,  이재문 (국방과학연구소 제2기술연구본부 1부)

초록
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본 논문은 Ku대역 모노펄스 위성추적을 위한 동축구조 도파관 고차모드 커플러를 제안하였다. 제안된 고차모드 커플러는 이동체 탑재용 위성추적시스템에 적용 가능하도록 소형/경량화를 위하여 동축구조의 도파관을 이용하였다. 기본모드 신호 추출을 위해 내측 원형도파관을 이용하였고, 고차모드 신호 추출을 위해 외측 원형도파관에 내어진 4개의 슬롯과 스텝 구조의 직사각형 도파관을 이용하였다. 제안된 고차모드 커플러의 모의실험 결과는 반사손실 및 삽입손실이 약 250 MHz의 대역폭(12.75~13.00 GHz)을 만족하며, 모노펄스 추적에 적용 가능한 기본모드 패턴 및 고차모드 패턴이 만족스럽게 생성된 결과를 확인하였다. 제안된 Ku대역 동축구조 도파관 고차모드 커플러는 고속 정밀추적이 요구되는 모노펄스 위성추적시스템에 이용될 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a higher-order mode coupler using coaxial-structure waveguide for Ku-band monopulse satellite tracking is proposed. The proposed higher-order mode coupler is built in a coaxial structure for compactness and weight reduction, making it suitable for mobile tracking systems. The inner ci...

주제어

#monopulse tracking   #satellite   #radar   #mode coupler   #coaxial-structure WG  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 Ku대역 모노펄스 위성추적을 위한 동축구조 도파관 고차모드 커플러를 제안하였다. 2장에서는 다중모드 모노펄스 위성추적을 위해 안테나로 입사된 오차신호를 정의하고, 오차신호의 추출을 위해 동축구조 도파관 고차모드 커플러를 제안하며 원리를 설명한다.
  • 본 논문에서는 모노펄스 위성추적시스템에 유용하게 활용될 수 있는 동축구조 도파관 고차모드 커플러를 제안하였다. 제안된 고차모드 커플러는 높은 격리도 특성 및 소형/경량화의 장점을 갖는 동축구조를 이용하여 기본모드와 고차모드를 분리 생성하였고, 고차모드 신호 추출을 위해 슬롯과 스텝구조의 직사각형 도파관을 이용하였다.
  • 이제 안테나가 위성방향에서 벗어났을 때 형성되는 고차모드 커플러의 전계성분을 분석하고자 한다. 분석에 대한 설명은 현재 Ku대역 상용위성에 사용되고 있는 선형편파를 기준으로 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
모노펄스 추적시스템은 어디에 적용되는가? 모노펄스 추적시스템은 일반적으로 레이더 및 위성추적시스템에 적용 된다. 레이더추적시스템의 경우 특정 공간좌표 상의 물체의 감지와 해당 범위 안에서 물체의 위치를 추적한다[1,2].
위성추적시스템은 어떤 시스템인가? 레이더추적시스템의 경우 특정 공간좌표 상의 물체의 감지와 해당 범위 안에서 물체의 위치를 추적한다[1,2]. 위성추적시스템은 통신링크를 안정적으로 유지하기 위해 안테나를 위성 방향으로 지속적으로 지향시키도록 추적하는 시스템이다[3]. 이러한, 위성추적을 위해서는 지속적으로 위성의 위치 및 지향오차 데이터가 안테나 구동을 위해 제공될 수 있어야 하며, 이를 위해 다양한 추적방식이 제안되고 있다.
위성추적을 위해 제안되어지는 추적시스템에는 무엇이 있는가? 이러한, 위성추적을 위해서는 지속적으로 위성의 위치 및 지향오차 데이터가 안테나 구동을 위해 제공될 수 있어야 하며, 이를 위해 다양한 추적방식이 제안되고 있다. 추적방식으로는 안테나의 빔을 위성 근방에 주사하여 비콘신호 수신레벨이 최대가 되도록 추적하는 로빙 방식과 단일 펄스를 이용하는 모노펄스 추적방식이 있다[4]. 이 중 모노펄스 추적방식은 한 번의 전파신호수신으로 순간적으로 추적오차를 검출하여 추적하는 방식으로서 다른 추적방식에 비하여 목표물의 빠른 추적이 가능한 것과 고정밀도의 방위정보를 얻을 수 있는 장점이 있다.
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참고문헌 (10)

  1. M. I. Skolnik, Introduction to Radar Systems, 3rd Ed., NY: McGraw-Hill Education, 2001. 

  2. Y. M. Koh and K. H. Ra, "Design of image rejection SSB modulator for X-band monopulse RADAR using waveguide hybrid coupler," J. IEIE, vol. 48, no. 6, pp. 34-40, Jun. 2011. 

  3. G. Maral and M. Bousquet, Satellite Communications Systems, 5th Ed., NY: John Wiley & Sons, 2009. 

  4. Telecommunications Technology Association, Tracking system, Retrieved Jan. 6, 2014, from http://www.tta.or.kr. 

  5. D. H. Park, C. H. Song, C. W. Jun, D. H. Park, G. H. Baek, and S. P. Kim, "A multi-mode monopulse tracking system for satellite communication," KIEES conf., p. 104, Incheon, Korea, Dec. 2009. 

  6. G. J. Hawkins, D. J. Edwards, and J. P McGeehan, "Tracking systems for satellite communications," IEE Proc. Radar and Signal Processing, vol. 135, no. 5, pp. 393-407, Oct. 1988. 

    상세보기 crossref

  7. L. Sakr, "The higher order modes in the feeds of the satellite monopulse tracking antennas," IEEE MELECON, pp. 453-457, Cairo, Egypt, May 2002. 

  8. J. Nateghi, L. Mohammady, and E. Jedari, "Analysis of the TE21 mode monopulse tracking technique in LEO satellite systems," IEEE AICT, pp. 42-45, Athens, Greece, Jun. 2008. 

  9. Y. H. Choung, K. R. Goudey, and L. G. Bryans, "Theory and design of a Ku-band TE21-mode coupler," IEEE MTT, vol. 30, no. 11, pp. 1862-1866, Nov. 1982. 

    상세보기 crossref

  10. D. M. Pozar, Microwave Engineering, 3rd Ed., NY: John Wiley & Sons, 2009. 

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