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위상 배열안테나 급전부를 포함한 반사판 안테나의 빔포밍 특성
Beamforming Performance for Phased Array-Fed Reflector Antenna 원문보기

韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.30 no.3, 2019년, pp.190 - 194  

류성준 (홍익대학교 전자전기공학과) ,  이치호 (국방과학연구소) ,  김선교 (국방과학연구소) ,  추호성 (홍익대학교 전자전기공학과)

초록
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본 논문에서는 위상 배열안테나 급전부를 포함한 반사판 안테나의 빔포밍 특성을 연구하였다. 제안된 안테나의 반사판의 직경, F/D, 급전부의 배열 소자수가 변함에 따라 반사판에 의해 형성되는 빔의 조향각을 계산함으로써 안테나의 빔포밍 특성을 확인하였다. 또한 실제 측정을 통해 제안된 안테나의 빔포밍 특성을 확인하기 위해 직경 1.5 m의 반사판, LPDA(Log Periodic Dipole Array) 4소자로 구성된 급전부를 이용하여 빔포밍 성능을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the beamforming characteristics of a reflector antenna, such as a phased array antenna, as a feeder have been studied. The beamforming characteristics were examined by observing the actual steering angle of the reflector according to the diameter, the F/D of the reflector, and the num...

주제어

#Array-Fed Reflector   #Phased Array Antenna   #Beamforming  

표/그림 (5)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 위상 배열안테나 급전부를 포함한 반사판 안테나의 빔포밍 특성을 관찰하였다. 제안된 안테나는 배열안테나로 이루어진 급전부와 반사판으로 구성되어 있으며, 배열안테나의 전기적 빔조향이 가능하도록 급전부의 배열안테나에 위상천이기가 연결되어 있는 형상이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
위상 배열안테나의 의의는 무엇인가? 위상 배열안테나는 단일 급전 안테나 시스템에 비해 많은 이점을 가지고 있어 항공 및 선박에 장착되는 레이다와 같은 응용 분야에 필수요소로 자리잡고 있다[1]. 위 상 배열안테나를 이용한 다중 빔 안테나는 고이득 및 빔 조향 특성을 가지고 있어 최근 위성시스템 체계에 적용시키기 위한 연구가 활발히 진행 중이다[2].
빔조향 손실(scan loss characteristic)을 줄이기 위해 고안된 안테나는? 단일 급전 반사판 안테나의 경우 고이득 도출이 가능하지만, 빔조향 손실(scan loss characteristic)이 직접 방사 배열에 비해 증가한다. 이러한 성능 열화를 극복하기 위해 고이득, 빔조향 손실, 넓은 조향각, 빔 분해능, 설계 복잡도, 안테나의 물리적 크기를 고려하여, 배열안테 나와 반사판을 접목한 위상 배열 급전부를 포함한 반사판 안테나(phased array-fed reflector antenna)가 제안되었다[3] .
고이득 및 다중빔 특성을 도출하기 위한 안테나는 무엇이 있는가? 위성시스템 체계의 경우, 저궤도(250～2,000 km), 중궤도(2,000～36,000 km), 정지궤도(36,000 km) 등에서 지구로부터 미약신호를 수신하기 때문에 높은 이득 성능을 갖는 안테나가 요구 된다. 고이득 및 다중빔 특성을 도출하기 위한 안테나는 대표적으로 다수의 안테나를 배열안테나로 확장한 직접 방사 배열(direct radiating array)과 반사판과 개별안테나 급전부로 구성된 단일 급전 반사판 안테나(single-fed reflector antenna)가 많이 사용된다[2] . 직접 방사 배열의 경우, 넓은 조향각 범위에서 배열안테나의 빔조향이 가능하 지만, 설계의 복잡도 및 물리적인 크기가 증가하는 단점이 존재한다.
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참고문헌 (3)

  1. P. S. Hall, S. J Vetteriein, "Review of radio frequency beamforming techniques for scanned and multiple beam antennas," in IEE Proceedings H - Microwaves Antenna and Propagation, 1990, vol. 137, pp. 293-303. 

  2. M. Cooley, "Phased array-fed reflector(PAFR) antenna architectures for space-based sensors," in 2015 IEEE Aerospace Conference, Big Sky, MT, 2015, pp. 1-11. 

  3. L. A. Greda, A. Winterstein, A. Dreher, S. A. Figur, B. Schonlinner, and V. Ziegler, et al., "A satellite multiplebeam antenna for high-rate data relays," PIER, vol. 149, pp. 133-145, 2014. 

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