검정제의 전면 확대와 발행사의 수익성 보장

고영목 한국교과서연구재단 2004 敎科書硏究 Vol.- No.43

시간-주파수 분석을 이용한 IR-UWB 안테나 임펄스 분산 특성 분석

고영목(Young-Mok Koh),나극환(Keuk-Hwan Ra) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.12

본 논문에서는 시간-주파수 분석 기법을 이용하여 IR-UWB(Impulse Radio UWB) 안테나의 임펄스 분산 특성 분석에 대해 제시하였다. 최적 임펄스 신호 전송이 가능한 테이퍼 슬롯 안테나와 이동성을 고려한 무지향성 IRUWB 안테나 4종(마이크로스트립 선로 급전 구조 2종, CPW(Coplanar Waveguide) 급전 구조 2종)을 설계하였으며, 3.1~5.1 ㎓ UWB 대역에서 각 안테나 링크에 대해 시간-주파수 분석 기법인 STFT(Short Time Fourier Transform)을 이용하여 안테나의 분산 특성을 분석하였다. 따라서 제안된 STFT 기법을 이용할 경우, IR-UWB 안테나의 분산 특성 추출을 위한 시간 영역 임펄스 응답 측정 대안으로 사용이 가능하다. This paper presents an analysis of impulse dispersion for impulse radio ultra-wide band(IR-UWB) antenna. A set of antenna structure configurations are highlighted with verification based on the STFT(Short Time Fourier Transform) in 3.1~5.1 ㎓: first, a taper-slotted antenna allowing the optimal impulse transmission, and second, 4 types of the omni-directional IR-UWB antenna using different feed structures(microstrip line, and CPW(Coplanar Waveguide)). The proposed STFT allows the analysis of the IR-UWB antenna's dispersion characteristic.

최적 임펄스 전송을 위한 초광대역 테이퍼 슬롯 안테나 설계

고영목(Young-Mok Koh),나극환(Keuk-Hwan Ra) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.6

본 논문에서는 UWB 대역에서 최적 임펄스 신호 전송을 위한 테이퍼 슬롯 안테나(Tapered Slot Antenna: TSA) 설계에 대해 연구하였다. UWB 대역에서 동작하는 TSA는 end-fire 특성을 갖는 광대역 안테나로, 펄스 전송을 위한 IR-UWB(Impulse Radio Ultra-Wide Band) 시스템에 적합하다. 지향성 특성을 갖는 테이퍼 슬롯 안테나는 UWB 대역에서 손실이 적고, 임펄스 전송시 최소 에러를 가져야 한다. 전송되는 펄스 왜곡을 최소로 하기 위해 테이퍼 슬롯 안테나 급전부를 구성하는 광대역 임피던스 변환기와 microstrip/slotline 천이부 설계에 대해 연구하였으며, 설계된 테이퍼 슬롯 안테나에 대한 펄스 충실도는 전자기파에 대한 시간 영역 분석이 가능한 CST를 이용한 FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 시뮬레이션과 펄스 상관식 유도를 통해 계산하였으며, 제작된 안테나에 대해 두 안테나를 0.5 미터 이격시킨 두 안테나 사이에서 약 93.89 % 정도의 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 chirp Z-변환 알고리즘을 유도를 통해, 나노초 이하의 펄스 신호에 대해 zoom-in 기능을 부여함으로써 펄스 신호에 대한 왜곡, 지연 및 분산 특성 등의 분석이 가능하다. This paper presents a tapered slot-antenna(TSA) for optimal impulse-signal transmission in ultra-wide band(UWB). The proposed TSA provides radiates in end-fire direction, which meets an impulse-radio UWB(IR-UWB) system demands(e.g., low loss, thus less error throughout the UWB band). In order to minimize the pulse distortion, we used an wideband impedance transformer and a microstrip slotline. The pulse fidelity characteristics was evaluated with finite-difference time-domain(FDTD) analysis technique and pulse fidelity correlation equation. Approximately 93.89 % pulse fidelity was obtained between the two antennas in 0.5 m range. Additionally, derived chirp Z-transform algorithm enables us to utilize the zoom-in option on the pulse signal in few nano-seconds below. Thus, it is possible to analyze the pulse signal distortion, delay or dispersion characteristics.

도파관 하이브리드 커플러를 이용한 X-대역 모노펄스 레이더용 이미지 제거 SSB 변조기 설계

고영목(Young-Mok Koh),나극환(Keuk-Hwan Ra) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.48 No.6

본 논문에서는 도파관 하이브리드 커플러를 이용한 X-대역 모노펄스 레이더용 이미지 제거 SSB 변조기 설계에 대해 연구하였다. 일반적으로 SSB 변조기는 입력되는 IF(RF)신호와 LO 신호를 혼합하여 특정한 RF(IF) 주파수 대역으로 변환한다. 이 경우 SSB 변조기는 RF 대역에서 한쪽 측파대를 전송하기 위해, 이미지 신호와 LO 신호의 제거가 요구된다. LO 신호와 IF 신호를 혼합하기 위해, 도파관 하이브리드 커플러와 크리스탈 믹서 다이오드를 이용하여 평형믹서를 설계하였으며, 두 크리스탈 믹서 다이오드 입력에 적합한 90° 위상차를 갖는 IF(+)와 IF(-)신호 생성을 위한 IF 증폭기를 설계하였다. 설계된 각각의 도파관과 IF 증폭기 케이스는 고주파수 대역에서 높은 전기적 신뢰성을 유지하기 위해 딥 브레이징 기술을 이용하여 알루미늄으로 제작하였으며 제작된 SSB 변조기 측정결과 LO 신호와 측파대 신호 제거비는 각각 14.2㏈와 18.5㏈의 양호한 결과를 얻었다. From the present paper researched about the Design of Image Rejection SSB Modulator for X-Band Monopulse RADAR using Waveguide Hybrid Coupler. Generally, SSB modulator mixes IF(RF) and LO signals, and then it converts to RF(IF) frequency band. In this case, in order to transmit one sideband from RF band, SSB modulator is demanded the removal of image and LO signal. The balanced mixer was designed using waveguide hybrid coupler and crystal mixer diode to mix LO and IF signal. And also the IF Amplifier was designed for IF(+) and IF(-) signal generation which have 90° phase differences which are suitable in two crystal mixer diode inputs. In order to maintain a high electric reliability from high frequency band the waveguide and IF amplifier's case were manufactured with aluminum using deep brazing techniques. The test result of SSB modulator, LO and sideband signal rejection ratio were 14.2㏈ and 18.5㏈ respectively.

IR-UWB 시스템 응용을 위한 시간- 및 주파수-영역에서의 앤티포달 비발디 안테나 성능 평가

고영목(Young-Mok Koh),김근용(Keun-Yong Kim),나극환(Keuk-Hwan Ra) 한국전자파학회 2012 한국전자파학회논문지 Vol.23 No.2

본 논문에서는 IR-UWB(Impulse Radio Ultra Wideband) 시스템 응용을 위한 앤티포달 비발디 안테나를 설계하고, 시간 및 주파수 영역에서 나노 초 단위의 초광대역 임펄스 신호 전송을 위한 IR-UWB 안테나 성능 평가를 수행하였다. 설계된 앤티포달 비발디 안테나는 저가 생산이 가능한 두께 1.6 mm, 유전율 εr=4.7, tanδ=0.002인 FR-4 기판을 이용하여 제작하였다. 제작된 안테나는 무반사실에서 주파수 영역 파라메타인 반사 손실, Far 필드 방사 패턴을 측정하였다. 또한, 시간 영역에서 나노 초 단위의 임펄스 신호 전송에 따른 펄스 충실도 분석을 수행하여 UWB 대역에서 안정적으로 초광대역 신호 전송이 가능함을 증명하였다. 본 논문에서 설계/제작된 앤티포달 비발디 안테나는 낮은 왜곡과 양호한 방사 특성을 갖고, 나노 초 단위의 초광대역 임펄스를 방사 또는 수신할 수 있다. In this paper, we designed the antipodal vivaldi antenna for IR-UWB systems application and evaluated IR-UWB antenna performance for the ultra wideband impulse signal transmission in the time- and frequency-domain. The designed antipodal vivaldi antenna was fabricated using FR-4 substrate which thickness 1.6 mm, dielectric constant εr=4.7 and tan δ=0.002. We measured the return loss, far filed radiation pattern at the anechoic chamber in the frequency-domain. We also performed the pulse fidelity analysis in the time-domain using nano-second impulse signal transmission and demonstrated the feasibility of ultra wideband signal stable transmission in the UWB band. The designed and fabricated antipodal vivaldi antenna could be emitting and receiving the IR-UWB signal while preserving low pulse distortion and good radiation pattern in time- and frequency-domain.

항공 우주 해상 : 항공용 다변측정 감시시스템 적용을 위한 질문기 설계

고영목 ( Young Mok Koh ),김수홍 ( Su Hong Kim ) 한국항행학회 2015 韓國航行學會論文誌 Vol.19 No.2

항공용 다변측정 감시시스템은 비행 중 또는 활주로에서 항공기 위치를 제공하는데 사용된다. 항공용 다변측정 감시시스템에서, 질문기는 감시공역에서 항공기에게 적절한 시나리오로 질문을 수행하는데 사용되는 중요한 송신기이다. 질문기의 핵심기능 중 하나인 위스퍼-샤웃 시퀀스는 침입 항공기가 감시공역으로 진입하는 경우 트래픽 밀도를 제어할 수 있다. 따라서 항공용 다변측정 감시스템에서 항공기 간 충돌 가능성을 감소시키고 진입 항공기에 대해 매우 정확한 위치를 구할 수 있게 한다. 본 논문에서는 기존의 2차 감시레이더와 동일한 Mode A/C 질문과 Mode S 질문을 송신하는 질문기를 설계하였다. 질문기에서 적절하게 제어되는 위스퍼-샤웃 질문 시퀀스로, 다변측정 감시시스템은 다수의 항공기로부터 다중 응답 수신에 의해 야기된 동기가블 및 FRUIT 현상을 방지할 수 있다. Multilateration systems are used to provide the position of aircraft in flight or on airport runways. In the multilateration systems, the interrogator is an important transmitter that used to interrogate the airplanes with appropriately scenario in surveillance airspace. Whisper-Shout interrogation sequence, which is one of the key functions of the interrogator, can control airport traffic density when intruder airplanes are coming into the surveillance airspace. Therefore collision chance between airplanes could be reduced and also get highly accurate location of incoming airplane in multilateration systems. In this paper, we developed the interrogator that allows it to transmit Mode A/C and Mode S interrogations which is similar to existing secondary surveillance radar. With appropriately controlled Whisper-Shout sequence in the interrogator, the multilateration systems can avoid synchronous garbling and FRUIT phenomenons caused by receiving multiple responses from a number of airplanes.

UWB 안테나 링크 특성화를 위한 네트워크 분석기를 이용한 시간영역 측정 및 분석기술 연구

고영목(Young-Mok KOH),김민종(Jung-Min Kim),김근용(Keun-Yong Kim),나극환(Keuk-Hwan Ra) 대한전자공학회 2012 전자공학회논문지 Vol.49 No.10

본 논문에서는 임펄스 신호를 방사하는 UWB 안테나의 링크 특성을 분석하기 위해 주파수영역에서 안테나 특성을 측정하기 위해 사용하는 네트워크 분석기를 이용한 시간영역 측정 및 분석기술에 대해 연구하였다. 이를 위해 네트워크 분석기에서 획득한 데이터를 줌-인(Zoom-In)이 가능한 시간영역으로 변환하기 위한 CZT(Chirp z-Transform) 알고리즘을 개발하였다. 개발된 CZT 알고리즘을 이용하여 주파수영역에서 각 안테나 링크에 대한 파형분석을 통해 표준이산푸리에 변환(Discrete Fourier Transform)보다 고속으로 변환이 가능하고 임의의 원하는 구간을 줌-인 함으로서 효율적으로 파형분석이 가능함을 증명하였다. In this paper, we studied the time-domain measurement and analysis techniques using a network analyzer for characterization UWB antenna link radiating impulse signal. For this purpose, we developed the CZT(Chirp z-Transform) algorithm which has characterized zoom-in function and transformed the acquired data from network analyzer to time domain format. Using the CZT algorithm, we proves that it would be better efficient and more faster than the DFT for analyzing the waveform and also be able to zoom-in the arbitrary region.

능동적 공역확보를 위한 다변측정 감시시스템용 질문기

고영목 ( Young-mok Koh ),김용학 ( Yong-hak Kim ),김수홍 ( Su-hong Kim ) 한국항행학회 2017 韓國航行學會論文誌 Vol.21 No.2

본 논문은 항공용 다변측정 감시시스템의 감시영역으로 진입하는 항공기에 대해 능동적 공역확보를 위한 질문시나리오 구성이 가능한 질문기에 대한 것이다. 항공용 다변측정 감시시스템에서 질문기는 감시공역 내의 항공기를 향해 적절한 감시 시나리오로 질문을 수행하는데 사용하는 중요한 장치이다. 일정 반경 내에서 비행하는 항공기에 대해 질문하는 기존의 2차 감시레이다 (SSR; secondary surveillance radar)의 질문 방식과 달리, 항공용 다변측정 감시시스템은 감시범위에 진입하는 항공기에 대해 원거리에서부터 근거리까지 순차적으로 또는 운용 시나리오에 따라 능동적으로 질문이 가능한 질문 시스템이 필요하다. 본 논문을 통해 구현된 질문기는 위스퍼-샤웃 제어 알고리즘을 적용하여 실제 운용거리에 따라 출력전력을 가변하여 방사함으로써 감시공역 별 항공기에 대한 질문 및 감시에 능동적으로 활용이 가능하다. This paper is concerned with an interrogator capable of constructing a interrogation scenario for acquiring active airspace to the intruding aircraft into the surveillance area of the MLAT system. In the MLAT system, the interrogator is an important device used to carry out the interrogation towards the aircraft within the surveillance airspace in the appropriate surveillance scenario. Unlike a conventional SSR`s interrogation methods that interrogate for airplanes flying within a certain range, the MLAT system requires a interrogation system that can actively interrogate from remote to near range, or according to operational scenarios, for aircraft intruding into the surveillance range. The interrogator implemented in this paper can be used for interrogating and monitoring aircraft within each surveillance airspace using whisper-shout algorithm according to varying output power based on the actual operation distance.

도파관 천이 구조를 갖는 모노펄스 레이더용 4-Way 윌킨슨 분배기 설계

고영목(Young-Mok KOH),나극환(Keuk-Hwan Ra) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.47 No.11

본 논문에서는 X-Band 모노펄스 레이더 RF 프론트 엔드에서 국부발진 신호를 동일 진폭, 동일 위상으로 분배하는 도파관천이 구조를 갖는 4-Way 윌킨슨 분배기 설계에 대해 연구하였다. X-Band에서 동작하는 모노펄스 레이더 프론트 엔드는 합, 방위각 및 고각 신호를 하강변환 하는 3개의 도파관 수신믹서와 체계 연동시 X-Band 시험신호를 발생하는 SSB 도파관 믹서로 구성된다. 프론트 엔드를 구성하는 각 믹서에 국부발진(LO : Local oscillator) 신호를 입력하기 위해서는 저 손실 특성을 가지면서 동일 전력 레벨과 동 위상으로 LO 전력을 분배하는 4-Way 분배기가 요구된다. 본 논문에서는 저 손실, 동위상으로 LO 신호를 분배하기 위해 도파관 천이 구조를 갖는 4-Way 윌킨슨 분배기를 설계/제작 하였다. 제작된 윌킨슨 전력 분배기는 X-Band에서 삽입손실이 평균 6.8dB, VSWR은 1.06~1.28였으며, 이때 각 단자 출력 위상차는 최대 4.5도 이내를 유지하였다. From the present paper we researched about the design of 4-Way Wilkinson divider with waveguide to stripline transition which used to split the LO signal with equi-amplitude and equi-phase in the X-Band Monopulse radar RF front-end. The monopulse radar front end operating in the X-Band is composed of 3 waveguide reception mixers which down convert sum, azimuth and elevation signal to IF and one SSB waveguide mixers which generate X-Band test signal. It is required the 4-way divider with low loss, equi amplitude and equiphase splitting the LO signal to provide the LO signal to each mixer consisting RF frontend. In this paper we designed and fabricated the 4-Way Wilkinson divider with waveguide transition to divide the LO signal into equi-amplitude and equi-phase. The fabricated Wilkinson divider have the insertion loss 6.8dB, VSWR 1.06~1.28, and phase balance maximum 4.5degree for each output ports.

Si₃N₄계 세라믹 절삭공구의 절삭성능평가 및 회귀분석에 의한 공구수명 추정

안영진,고영목,권원태,김영옥 한국공작기계학회 2003 한국공작기계학회 추계학술대회논문집 Vol.2003 No.-

Four kinds of Si₃N₄-based ceramic cutting tools with different sintering time were fabricated to investigante the effect of sintering time on the microstructure, mechanical properties, grain sizes and the cutting performance. An endeavor was also made to determine the relation among mechanical property, grain size and tool life. Si₃N₄ home made cutting tool sintered for 1 hour under 1760° temperature and 25MPa pressure showed the best cutting performance among selected ceramic tools during machining both gray cast iron and heat treated SCM440. Multiple linear regression model was used to estimate the tool life from mechanical property, grain size and showed good result. It was also shown that hardness imposed the biggest effect on tool life.