초록 ▼

본 연구에서는 새로운 형태의 평면 개구면 어레이 안테나를 제안하고, 푸리에 변환과 모드 정합법을 이용하여 평면 개구면 어레이 안테나의 전파복사특성의 해석적인해를 구하고, 그 해를 바탕으로 설계 S/W를 개발하며, 최적화된 설계 지수를 도출하여 평면 개구면 어레이 안테나를 제작 측정 하고자 한다. Novel 형태의 평면 개구면 어레이 안테나의 복사특성 이론을 확보한다.
본 과제에서는 두께가 있는 다수의 비주기적인 직사각형 모양의 개구면을 가지는 평면 개구면 어레이 안테나의 복사 및 산란 특성을 연구하였다. 푸리에 변환과 모

본 연구에서는 새로운 형태의 평면 개구면 어레이 안테나를 제안하고, 푸리에 변환과 모드 정합법을 이용하여 평면 개구면 어레이 안테나의 전파복사특성의 해석적인해를 구하고, 그 해를 바탕으로 설계 S/W를 개발하며, 최적화된 설계 지수를 도출하여 평면 개구면 어레이 안테나를 제작 측정 하고자 한다. Novel 형태의 평면 개구면 어레이 안테나의 복사특성 이론을 확보한다.
본 과제에서는 두께가 있는 다수의 비주기적인 직사각형 모양의 개구면을 가지는 평면 개구면 어레이 안테나의 복사 및 산란 특성을 연구하였다. 푸리에 변환과 모
드 정합법 그리고 중첩의 원리를 복합적으로 사용한 푸리에 변환 산란파 기법을 이용하여 개구면에 유도 되는 전자장과 개구면에 의해 복사 되는 전자기파를 이해하고 전파 산란의 해를 엄밀하고 효율적으로 계산하였으며 안테나의 급전부 모델링은 점전원을 가정하여 Green's function을 이용하여 표현하여 푸리에 변환 산란파 기법에 의한 복사부 해석과 결합이 용이하도록 하였다. 개구면에 유도 되는 전자장으로부터 정상 위상 근사법을 이용하여 복사 특성을 계산 하였다.
정립 된 이론을 바탕으로 설계 코드를 개발 하고, 안테나 복사 패턴을 위한 수치 계산을 수행하였다. 최적화 파라미터를 도출 하고, 전파 특성이 향상된 개구면 어레이의 구조를 제안 하였다. 도출 된 설계 파라미터를 근거로 평면 개구면 어레이 안테나를 제작하여 복사 특성을 측정하였다. 측정 결과와 이론치를 비교 분석하여 이론의 한계점을 고찰하고 제작된 개구면 어레이 안테나 구조의 실제 응용 가능성을 검토하였다.
본 과제에서 유도한 해석적인 해는 이동통신 기지국용 스마트 안테나, 위성통신 슬롯 어레이 안테나, SAR 및 군사용 레이다 위상 배열 안테나 등의 설계에 이용될 수 잇을 뿐만 아니라 여러 다른 구조의 안테나를 해석하는데 이용 될 수 있다.
푸리에 변환과 모드 정합법은 그 정확도나 계산속도 면에서 매우 우수하다. 푸리에 변환과 모드 정합법의 평면 개구면 어레이 안테나에 대한 응용은 본 연구 책임자가 처음 제안하는 개념으로 평면 개구면 어레이 안테나의 정확한 특성을 가지는 해를 얻을 수 있다. 따라서 새롭고 독창적인 구조의 제안이 가능하다.
확보된 새로운 구조는 특허 등록 또는 안테나 제작 업체와 협력하여 기술 이전이 가능하다.

Abstract ▼

We analyze a radiation characteristic of a planar aperture array antenna by using Fourier transform and mode matching technique. We obtain the design software, optimize the design parameters, and manufacture the planar aperture array antenna.
We consider the radiation and scattering characteristi

We analyze a radiation characteristic of a planar aperture array antenna by using Fourier transform and mode matching technique. We obtain the design software, optimize the design parameters, and manufacture the planar aperture array antenna.
We consider the radiation and scattering characteristic from cavity-backed planar aperture array antenna in the conducting plane with finite thickness.
Fourier transform, mode matching technique, and superposition principle are used to understand electromagnetic field in the aperture and the radiation characteristic. We obtain the rigorous and efficient solution of antenna radiation.
The point source is assumed to represent feeding part of antenna for easy
calculation with the radiation analysis based on Fourier transform and mode matching technique. The radiation behavior is investigated using the electromagnetic field in the aperture under stationary phase approximation.
Based on the developed theory, we obtain the design software and evaluate a numerical calculation for radiation characteristic. We optimize the design parameters and propose a novel planar aperture array antenna structure. Using optimized design parameters, we manufacture the planar aperture array antenna, measure its radiation behavior, compare with theoretical results. We consider
the applicability of our theory to practical antenna structure.
Our theoretical approach enables us to obtain an analysis and design skill for designing smart antenna used in base station, slot array antenna used in satellite communication, SAR, and phased array antenna used in radar. Our theory is useful to understand the radiation characteristic of the planar aperture array antenna.
The Fourier transform and mode matching technique are an accurate and numerically efficient method. We first apply this method to the analysis of a planar aperture array antenna in order to obtain a rigorous solution. Thus, it is possible to propose a novel structure of aperture array antenna.
It is possible to transfer the technology to the domestic antenna manufacturers.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...8
• 3. 결과 및 고찰...27
• 4. 결론...28
• 5. 인용문헌...29