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위성통신을 위한 송수신 겸용 삼중 적층 마이크로스트립 패치 배열 안테나 설계
박웅희,노행숙,Park, Ung-Hee,Noh, Haeng-Sook 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.5
본 논문은 Ku-대역 위성 통신에서 배열 안테나의 하나의 단일 안테나로 사용 가능한 송/수신 겸용 구조의 마이크로스트립 패치 배열 안테나에 관한 것이다. 본 논문에 제시된 마이크로스트립 패치 배열 안테나의 단일소자인 하나의 마이크로스트립 패치 안테나는 고이득과 광대역 특성을 구현하기 위하여 한 개의 방사패치와 두 개의 기생패치로 구성된 삼중 적층 구조 형태로 설계하였다. 이러한 단일 패치 안테나 소자는 고이득의 특성을 얻기 위하여 $1{\times}8$ 배열 구조로 배열하였으며, 안테나 크기 및 급전 손실을 고려하여 직렬과 병렬 급전을 혼합하여 급전 회로를 설계하였다. 제안된 삼중 적층 송/수신 겸용 배열 안테나는 무궁화 3호 위성과의 방송 및 통신 송수신을 위해 송신 주파수대역($14.0{\sim}14.5GHz$)은 수직편파, 수신 주파수대역($11.1{\sim}12.75GHz$)은 수평편파로 설계하였다. 설계한 안테나의 타당성을 검증하기 위하여 삼중 적층 구조의 마이크로스트립 패치 안테나를 실제 제작 및 측정하였다. 그 결과 송/수신 대역 내에서 배열 안테나 이득은 $17{\sim}18dBi$이고, 임피던스 대역폭은 전대역에서 10% 이상의 결과를 보이며, 교차편파 레벨은 -25 dB 이하, 부엽레벨은 -9.4 dB 이하의 양호한 결과를 보였다. This paper presents a microstrip patch array antenna having transmission feed and reception feed for satellite communication in the Ku band. In this paper, the element of the patch array antenna is a three-stacked structure consisting of one radiation patch and two parasitic patches for high gain and wide bandwidth characteristics. To obtain higher gain, the unit elements are expanded into a $1{\times}8$ may using a mixture of series and parallel feeds. The proposed antenna has horizontal polarization for the Rx band and vertical polarization for the Tx band. To verify the practicality of this antenna, we fabricated a three-stacked patch array antenna and measured its performance. The gain of the array antenna in the Rx and Tx bands exceeds 17 and 18 dBi, respectively. The impedance bandwidth is over 10 % in both bands. The cross-polarization level is below -25 dB, and the sidelobe level is below -9.4 dB.
위성을 이용한 인터넷 통신용 이동 안테나의 수신시스템 설계 및 제작
박웅희,손성호,노행숙,이경희,전순익,Park Ung Hee,Son Seong Ho,Noh Haeng Sook,Lee Kyoung Hee,Jeon Soon Ik 대한전자공학회 2004 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.41 No.12
정지 위성을 이용하여 양방향 통신을 위한 이동 단말 안테나의 구조는 송신 시스템과 수신 시스템으로 구성된다. 송신 시스템은 위성으로 신호를 전송하기 위한 송신부이며, 반면 수신 시스템은 위성으로부터의 신호를 수신하는 수신부 외에 위성추적을 위한 위성추적 제어부로 구성된다. 한편, 이동 환경에서 정지 위성을 이용한 양방향 통신은 다른 위성 통신에 피해가 없도록 국제적 기준의 안테나 패턴 특성과 안정적인 위성 추적이 요구된다. 본 논문에서는 Ku 대역 정지 위성의 양방향 통신 서비스를 위하여 제작된 이동형 위상 배열 안테나의 안테나 패턴과 안정적인 위성 추적이 가능하도록 하는 위성 추적 제어부를 포함한 수신 시스템의 설계 및 제작 특성에 대해 살펴보았다. The land mobile antenna for two-way communication using geostationary satellite consists of a transmitting and receiving systems. The transmitting system plays the role of sending the signal to the satellite while the receiving system does the role of receiving signal from the satellite and tacking the target satellite. Especially, the land mobile antenna for satellite communication must be met with the international regulation such as antenna pattern, transmitting power and tracking error to protect the damage of the neighbor satellites. On the other hand, this paper thoroughly examined a receiving system to satisfy a stable satellite tracking performance and antenna pattern specified by the international regulation for Ku-band geostationary satellite.