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위성 SAR용 광대역 이중편파 적층형 패치 배열 안테나 설계 및 제작
Design and Fabrication of A Wide-Band Dual-Polarization Stacked Patch Array Antenna for Satellite SAR Applications 원문보기

韓國ITS學會 論文誌 = The journal of the Korea Institute of Intelligent Transportation Systems, v.20 no.2, 2021년, pp.72 - 78  

이재민 (LIG넥스원 레이다연구소) ,  유제우 (LIG넥스원 레이다연구소) ,  채희덕 (LIG넥스원 레이다연구소) ,  이유리 (LIG넥스원 위성체계연구소) ,  정화영 (LIG넥스원 기계융합연구소) ,  김종필 (LIG넥스원 위성체계연구소) ,  박종국 (LIG넥스원 레이다연구소)

초록
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본 논문에서는 위성 SAR 시스템에 적용하기 위한 광대역 이중편파 적층형 패치 안테나를 설계하고 제작 결과를 제시하였다. 위성 SAR 분야에 주로 적용되는 X-대역에서 위성 SAR 시스템의 영상 품질 향상을 위해 손실 최소화, 광대역 동작 그리고 능동위상배열안테나에 적용이 가능하도록 능동반사손실 최소화 관점에서 안테나를 설계하였다. 제작된 안테나의 대역폭은 능동반사손실 -10 dB 이하 기준에서, 수직/수평 편파 각각 19.26%/19.79% 이며, 손실은 주파수 평균으로 수직/수평 편파 각각 0.797 dB/0.799 dB 로 확인되었다. 또한, 근접전계시험으로 안테나의 빔 패턴을 확인하다. 그 결과, 배열이론을 바탕으로 계산된 이상적 패턴과 비교하여, 측정된 패턴 및 지향성이 매우 유사함을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper proposes a wide-band dual-polarization stacked patch array antenna for satellite SAR system applications. The array antenna was designed for loss minimization and wide-band characteristics to enhance the performance of the SAR system and optimize it for active return loss in applications ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 위성 SAR용 안테나 시스템에 적용을 위한 복사소자 개발의 선행 과제로서, 전기적성능 모델의 패치 배열 안테나를 광대역 이중편파 적층형 패치 안테나를 설계하고 제작 및 검증하였다 (Andrea et al., 2019; Capece, 2009). SAR 안테나에 적용이 가능하도록 일반적으로 국내/외에서 위성 SAR용 분야에 주로 적용되는 X-대역 주파수에서, 제작이 용이하고 별도의 차폐면이 필요없는 스트립 구조를 급전선로로 사용하여 이중편파를 구현하였다.
  • 본 논문에서는 위성 SAR용 능동 위상 배열 안테나 혹은 이 중 반사판 안테나의 급전기에 적용할 수 있는 안테나를 설계하고 검증하였다. 위성 SAR 안테나에서 주요하게 요구되는 이중편파 구조를 적용하면서 광대역/저손실 특성을 확인하였으며, 이와 더불어 능동 위상 배열 안테나에서 요구되는 빔 조향범위에서의 능동반사손실을 최적화하여 설계하고 이를 검증하였다.
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참고문헌 (8)

  1. Alexander H., Martin S., Adamiuk G., Riegger S. and Heer C.(2019), "Status and Future Trends of Active Phased Array Antennas for AIRBUS Space-Borne SAR Systems," 2019 IEEE International Symposium on Phased Array Systems & Technology. 

  2. Andrea S., Pasquale C. and Giovanni M.(2019), "Developments in SAR active phased array antennas in Thales Alenia Space," 2019 IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology. 

  3. Capece P.(2009), "Active SAR Antennas: Design, Development, and Current Programs," International Journal of Antennas and Propagation, vol. 2009, Article ID 796064. 

  4. Kyaw O., Chua L. H., Gan Y. B. and Venkatarayalu N.(2015), "Design of a Dual-Polarized X-Band Antenna Sub-Array for SAR applications," IEEE 5th Asia-Pacific Conference on Synthetic Aperture Radar(APSAR). 

  5. Lee T. K.(2014), "Design of Deployable Lightweight Antenna for Satellite SAR," The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, vol. 25, no. 11, pp.1104-1112. 

  6. Park J., Kim D., Kim W. and Kim J.(2019), "Operation Mode Design and Performance Analysis for Small Satellite SAR Payload," The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication(IIBC), vol. 19, no. 5, pp.169-173. 

  7. Wang W., Zhong S. and Liang X.(2004), "A dual-polarized stacked microstrip antenna subarray for X-band SAR application," IEEE Antennas and Propagation Society Symposium. 

  8. Won Y. J., Lee Y. J. and Kong Y. K.(2006), "Design and Fabrication of X-band Wideband Array Antenna for SAR Applications," The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, vol. 17, no. 2, pp.184-192. 

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