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통신용 형상 적응형 능동 위상 배열 안테나 설계 기술 원문보기

電子工學會誌 = The journal of Korea Institute of Electronics Engineers, v.44 no.4 = no.395, 2017년, pp.39 - 47  

정진우 (국방과학연구소) ,  류지호 (국방과학연구소) ,  주태환 (국방과학연구소) ,  김기철 (국방과학연구소) ,  박일현 (국방과학연구소) ,  서종우 (국방과학연구소)

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에는 형상 적응형 능동 위상 배열 안테나 제작시 고려해야할 부분에 대하여 기술하고, 식별된 고려사항을 바탕으로 기동형 플랫폼에 탑재될 장거리 고속 무선통신용 능동위상 배열안테나의 설계방안에 대하여 소개한다.
  • 본 논문에서는 능동 위상 배열 안테나 설계 중 고려해야할 항목들을 식별하고, 각 항목별 극복 방안에 대해 제시하였다. 군사 무기 체계에 능동 위상 배열 안테나의 적용을 위해서는 더욱 다양한 연구를 통해 추가적인 고려사항을 식별해야 할 것으로 판단되며, 이를 위해 다양한 분야의 활발한 연구 활동이 필요하다고 판단된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
좁은 빔폭의 지향성 안테나를 사용한 장거리 무선 통신링크 구성을 위해 필요한 기능은? 좁은 빔폭의 지향성 안테나를 사용한 장거리 무선 통신링크 구성을 위해서는 장거리로 이격된 송/수신 안테나 간 지속적인 빔 추적 기능이 필요하다. 플랫폼의 위치 정보 및 자세 정보에 기반한 안테나 빔 지향 방법은 위치 및 자세정보를 획득하는 센서의 오차 등에 의해 빔 지향 정확도가 낮아지는 단점이 있다.
모노펄스 추적 방법이란? 모노펄스 추적 방법은 수신 안테나에서 다중 급전을 통해 형성된 서로 다른 빔의 크기 및 위상 신호를 바탕으로멀리 이격된 송신 안테나의 방향을 추적하는 방법이다.이러한 모노펄스 추적 방식을 능동 위상 배열 안테나에적용하기 위해서는 위상 배열 안테나를 4개의 섹터로 분리한 후 각 섹터별 서로 다른 4개의 다중 빔을 생성하여빔 추적에 이용하는 동시에, 4개의 다중 빔을 합성하여형성된 1개의 통합된 빔을 생성하여 통신신호 수신에 사용해야 한다.
플랫폼의 위치 정보 및 자세 정보에 기반한 안테나 빔 지향 방법에서 생기는 단점을 극복하기 위해 필요한 기능과 주로 사용되는 방법은 무엇인가? 플랫폼의 위치 정보 및 자세 정보에 기반한 안테나 빔 지향 방법은 위치 및 자세정보를 획득하는 센서의 오차 등에 의해 빔 지향 정확도가 낮아지는 단점이 있다. 따라서 장거리로 이격된 안테나 간 정밀한 빔 지향을 위해서는 상대편 안테나에서 방사되는 전파신호를 기반으로 한 빔 추적 기능이 요구된다. 이러한 빔 추적 방법 중 추적 정확도가 높고, 추적 속도가 빠른 모노펄스(Monopulse) 추적 방법이 널리 사용된다.[4]
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참고문헌 (9)

  1. Lar Josefsson, Patrik Persson, "Conformal Array Antenna Theory and Design", Wiley IEEE Pres, 2006. 

  2. 서종우, 박재돈, 류지호, 정진우, 김동석, "광대역/광각 빔조향이 가능한 TTD 기반 SATCOM Ku-band SATCOM 위상 배열 안테나", 한국군사과학기술학회 종합학술대회, pp1160-1162, 2016. 

  3. 정진우, 류지호, 박재돈, 서종우, "위상천이기 분해능에 따른 위상 배열 안테나 구성에 관한 연구", 한국군사과학기술학회 추계학술대회, pp. 693-694, 2016. 

  4. G. Richard Curry, "Radar System Performance Modeling", ARTECH HOUSE. INC, 2005. 

  5. Constantine A. Balanis, "Antenna Theory Analysis and Design", A JOHN WILEY and SONS, 2005. 

  6. Matt Longbrake, "True Time-Delay Beamsteering for Radar", Aerospace and electonics conference, pp.246-249, 2012. 

  7. John G. Willms, Aziz Ouacha, Lex de Boer, Frank E. Vliet, "A Wideband GaAs 6-Bit True-Time Delay MMIC Employing On-Chip Digital Drivers, Microwave Conference, PP. 1-4, 2000. 

  8. J. H. Holland, "Adaptation in Natural and Artificial Systems," University of Michigan Press, 1975. 

  9. D. E. Goldberg, "Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning," Addison Weslet, 1989. 

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