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한석태(Seog-Tae Han),강지만(Jinman Kang),이정원(Jeong-Won Lee),제도흥(Do-Hyung Je),정문희(Moon-Hee Jung),김수연(Soo-Yeon Kim),위석오(Seog-Oh Wi) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.11
본 논문에서는 밀리미터파 수신 시스템의 준광학계 회로에서 발생되는 3가지 빔 결합 손실에 대하여 가우시언 빔 전송 이론을 기반으로 심도 있게 검토하였다. 첫째, 준광학 시스템에 의하여 형성된 각각의 빔 허리와 그들의 위치가 서로 일치되지 않았을 때 발생되는 빔 결합 손실에 대하여 분석하였다. 빔 허리의 크기를 3 이상으로 설계하면 빔 광축 방향에 대한 빔 허리 크기와 그 위치의 불일치에 의한 빔 결합 손실을 최소화 시킬수 있다. 둘째, 준광학 회로에서 서로 다른 두 빔 축의 기울어짐과 각도상의 비정렬에 의한 빔 결합 손실을 해석하였다. 기울기 각도와 정렬에 의한 빔 결합 손실을 고려할 때 빔 허리의 크기가 작을수록 유리함을 알 수 있다. 마지막으로 광축 방향에 대하여 측면 방향으로 하나의 광축이 치우쳐 있는 경우의 결합 손실을 검토하였다. 치우침을 감안한 설계 빔의 반경은 최소한 3 이상이 되도록 설계되어야 한다. In this paper, three kinds of beam coupling losses which occur in a quasi-optics circuit for millimeter wave receiver system have been intensively investigated. First, the beam coupling losses which are caused by mismatch of beam waists radii and their positions between those of one and the other have been evaluated. It shows that beam coupling losses due to mismatch of beam waists radii and their positions between two quasi-optics circuits can be minimized if beam waist radius is chosen as larger than 3 times the operation wavelength. Second, the beam coupling losses have been studied when the axis of propagation of one beam is tilted with respect to that of the other beam. It is noted that smaller beam waist radius results in greater tolerance to tilts and angular misalignments. Third, the beam coupling cases in which two beams are offset if their axes of propagation are parallel but one is displaced relative to the other have been investigated. It is confirmed that beam waists radii with larger than 3 times operation wavelength are less sensitive to lateral offsets.
한석태(Seog-Tae Han),이정원(Jeong-Won Lee),강지만(Jiman Kang),정문희(Moon-Hee Chung),제도흥(Do-Heung Je) 한국전자파학회 2015 한국전자파학회논문지 Vol.26 No.10
밀리미터파 및 서브 밀리미터파 전파천문학용 전파망원경은 주로 카세그레인 형태의 안테나를 사용한다. 다양한 전파천문학 연구를 위해서 한 개의 카세그레인 안테나에 여러 개의 수신대역을 갖는 수신기가 설치된다. 한 개 이상의 수신 대역을 관측하기 위해서는 여러 개의 수신기가 우주전파를 관측할 수 있는 빔 가이딩 시스템이 반드시 필요하게 된다. 이러한 빔 가이딩 시스템은 가우시안 빔 전송이론을 기반으로 준광학 회로로 구성된다. 본 논문에서는 가우시안 빔의 간략한 전송이론을 기반으로 한 가우시안 빔의 변환 방법과 가우시안 빔을 전송하기 위한 빔 전송회로 설계 기법을 제시한다. 이 설계기법을 이용하여 카세그레인 안테나에 적용되는 가우시안 빔 회로 설계와 설계 결과를 기술한다. 마지막으로 준광학 회로 구성부품인 타원면경, 유전체 렌즈 및 혼의 제원 결정에 대하여 기술한다. 제안된 방법을 이용하면 카세그레인 안테나 빔 가이딩 시스템을 간단히 설계할 수 있을 것으로 기대된다. A radio telescope which has been dominantly used for millimeter and submillimeter wave radio astronomy is a cassegrain antenna. A various receivers with specified observing bandwidths are installed on cassegrain antenna so as to carry out to investigate a diverse radio astronomy. A beam guiding system should be required so that a various receiver can be conducted their own observational frequency bands. The beam guiding system based on Gaussian beam transmission theory consists of quasi-optical circuit used such ellipsoidal mirror, dielectric lens and feed horn. In this paper, not only Gaussian beam transformations based on Gaussian beam theory are presented, but also design techniques for quasi-optical circuit are given. By using proposed design techniques, both Gaussian beam quasi-optical circuits to be used for cassegrain antenna and design results are also described. Properties of key focusing elements such ellipsoidal mirror and dielectric lens and feed horn are also discussed. It is expected that beam guiding system to be applied cassegrain antenna could be easily designed by using proposed design techniques.
송민규,변도영,김현구,오세진,한석태,노덕규,이보안,Song, Min-Gyu,Byun, Do-Young,Kim, Hyun-Goo,Oh, Se-Jin,Han, Seog-Tae,Roh, Duk-Gyoo,Lee, Bo-Ahn 한국천문학회 2005 天文學論叢 Vol.20 No.1
e-VLBI was invented to enhance the efficiency of VLBI (Very-Long-Baseline Interferometry) system by transmitting the data via high speed network. Korean VLBI Network (KVN) has a plan to construct e-VLBI system named e-KVN. High speed backbone network and efficient network model are essential to implement successful e-VLBI system. This paper introduces a network model based on PC cluster technology. The present status of high speed backbone network in Korea is overviewed. We suggest that the network link via Korea Advanced Research Network (KOREN) is one of feasible way for e-KVN. We also describe the principles of e-VLBI and protocol for network transmission such as VSI-E (VLBI Standard Interface - Electronic), RTP (Real-Time Transport Protocol) and RTCP (Real-Time Transport Control protocol).
우주전파 관측용 400MHz 대역 자기 상관분광기 설계 및 제작
이창훈,최한규,김광동,한석태,김태성,변도영,구본철,Lee, Chang-Hoon,Choi, Han-Kyu,Kim, Kwang-Dong,Han, Seog-Tae,Kim, Tae-Sung,Byun, Doo-Young,Koo, Bon-Chul 한국천문학회 2003 天文學論叢 Vol.18 No.1
This paper is the research and development including the system design and the prototype system building of the 400MHz wide-band digital autocorrelation spectrometer system for radio astronomy observation, which will be used as back-end signal processing unit of the Dual channel SIS receiver at Taeduk Radio Astronomy Observatory. So in this paper, we performed development of the high speed digitizing sampler, the circular memory buffer, and the correlator module for the 400MHz wide-band digital autocorrelator. This developed system will be use at TRAO after the housing and some calibration.
이정원,김수연,강용우,한석태,Lee, Jung-Won,Wang, Ming-Jye,Li, Chao-Te,Chen, Tse-Jun,Kim, Soo-Yeon,Lu, Wei-Chun,Kang, Yong-Woo,Shi, Sheng-Cai,Han, Seog-Tae 한국천문학회 2012 天文學論叢 Vol.27 No.3
We have developed superconducting mixer receivers for 129 GHz VLBI observation in Korean VLBI Network (KVN). The developed mixer has a radial waveguide probe with simple transmission line L-C transformer as a tuning circuit to its 5 series-connected junctions, which can have 125 - 165 GHz as the operation radio frequency (RF). For intermediate frequency (IF) signal path a high impedance quarter-wavelength line connects the probe to one end of symmetric RF chokes. The double side band (DSB) receiver noise of the mixer was about 40 K over 4 - 6 GHz IF band, whereas we achieved the uncorrected single side band (SSB) noise temperature of about 70 K and better than 10 dB image rejection ratio in 2SB configuration with 8 - 10 GHz IF band. Insert-type receiver cartridges employing the mixers have been under commission for KVN stations.
전파 망원경 수신기 전단부용 극저온 22 GHz 대역 저잡음 증폭기 모듈 설계 및 제작
오현석,이경임,양승식,염경환,제도흥,한석태,Oh Hyun-Seok,Lee Kyung-Im,Yang Seong-Sik,Yeom Kyung-Whan,Je Do-Heung,Han Seog-Tae 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.3
본 논문에서는 pHEMT(pseudo-morphic High Electron Mobility Transistor)로 구성된 저잡음 증폭기 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)를 이용하여 극저온에서 동작하는 전파 망원경 수신기 전단부용 22 GH2 대역 저잡음 증폭기 모듈을 설계, 제작하였다. pHEMT MMIC 선정에는, 극저온에서의 동작이 입증된 pHEMT 공정을 사용하여 제작된 저잡음 증폭기 MMIC를 선택하였다. 선정된 2개의 MMIC는 박막(thin film) 세라믹 기판에 장착하여 모듈화 하였다. 모듈화 시 하우징(housing)과 캐리어(carrier) 사이의 간극을 제거하고 전파 흡수체를 사용하여 불필요한 구조에 의한 발진을 제거하였다. 또한 커넥터와 기판 사이의 부정합으로 나타나는 잡음 및 이득의 열화를 리본 조정을 통해 개선시켜 상온에서 최적의 성능을 가지도록 했다. 제작된 증폭기 모듈은 상온에서 $21.5{\sim}23.5GHz$ 대역 내 이득 $35dB{\pm}1dB$, 잡음지수 $2.37{\sim}2.57dB$를 보였다. 제작된 증폭기는 헬륨 냉각기를 이용하여 $15^{\circ}K$로 냉각 후 측정 결과, 대역 내에서 이득 35 dB 이상, 잡음온도 $28{\sim}37^{\circ}K$를 얻었다. In this paper, the cryogenically cooled low noise amplifier module for radio telescope receiver front-end using pHE-MT MMIC is designed and fabricated. In the selection of MMIC, the MMIC fabricated with the pHEMTS providing successful cryogenic operation are chosen. They are mounted in the housing using the thin film substrate. In the design of the housing, the absorber and the elimination of the gap between the carrier and the housing as well removed the unnecessary oscillations by its structure. The mismatch is improved by ribbon-tuning to provide the best performance at room temperature. The fabricated module shows the gain of $35dB{\pm}1dB$ and the noise figure of $2.37{\sim}2.57dB$ at room temperature over $21.5{\sim}23.5GHz$. In the cryogenic temperature of $15^{\circ}K$ cooled by He gas, the measured gain was above 35 dB and flatness ${\pm}2dB$ and the noise temperatures of $28{\sim}37^{\circ}K$.
송민규(Song Min-Gyu),변도영(Byun Do-Young),한석태(Han Seog-Tae),오세진(Oh Se-Jin),김광동(Kim Kwang-Dong),노덕규(Roh Duk-Gyoo),이보안(Lee Bo-Ahn) 한국산학기술학회 2004 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-
e-VLBI(electronic VLBI)는 각 관측 사이트에서 얻은 대용량의 VLBI 데이터를 영상합성처리센터로 전송하기 위하여 네트워크를 이용하는 기술이다. 이는 전세계의 관측소에서 얻어낸 막대한 용량의 데이터를 실시간, 준-실시간 형태로서 데이터센터에 전송할 수 있는 유일한 방법으로서 초고속정보통신망을 적극적으로 활용하는 전파천문학의 혁신적인 방법이라 할 수 있다. 한국천문연구원에서는 연세대, 울산대, 탐라대에 건설되는 21m 전파망원경과 대덕전파천문대의 14m 전파망원경을 네트워크로 연결하는 e-KVN(Korean VLBI Network) 계획을 추진중에 있으며 이는 각 관측소에서 얻은 VLBI 데이터를 네트워크를 통하여 1024Mbps로 데이터센터까지 실시간으로 전송하는 것을 그 궁극적 목표로 하고 있다.
네트워크 기술을 이용한 Virtual Laboratory 구현 방안
송민규(Min-Gyu Song),제도흥(Do-Heung Je),한석태(Seog-Tae Han),변도영(Do-Young Byun),이보안(Bo-Ahn Lee),김광동(Kwang-Dong Kim) 한국지능시스템학회 2004 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.14 No.2
Virtual Laboratory는 네트워크 기술의 발전에 따라 등장하게 된 새로운 개념으로서 현재 여러 대학 및 연구원에서 이를 적용하여 사용하고 있다. Virtual Laboratory를 통하여 사용자는 언제 어디서든지 인스트루먼트를 제어 및 모니터링 혈 수 있기 때문에 그 효율성 및 성능에 있어서 이전의 방법과는 비교할 수 없는 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 먼저 이러한 Virtual Laboratory의 개념 및 필요성에 대해 간략히 살펴본 후 네트워크 기술을 기반으로 한 동작 메커니즘에 대해 알아보고자 한다. 그리고 Virtual Laboratory로서 동작하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어 구성에 대해 기술한 후 Virtual Laboratory의 구현 모델을 제안하고자 한다.
LabVIEW상에서 ActiveX 기술을 이용한 원격 애플리케이션 구현
송민규(Min-Gyu Song),제도흥(Do-Heung Je),한석태(Seog-Tae Han),김광동(Kwang-Dong Kim),변도영(Do-Young Byun),이보안(Bo-Ahn Lee) 한국지능시스템학회 2004 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.14 No.2
서로 다른 프로그램 언어로 작성된 소프트웨어 애플리케이션 간의 통신을 가능하게 하는 ActiveX를 통하여 프로그램 개발자들은 코드의 재사용성, 소프트웨어의 통합측면에 있어서 이루 말할 수 없는 효과를 얻고 있다. ActiveX는 COM 기반의 분산 애플리케이션 모델이 발전된 형태에 해당하는데 그동안 Visual C++, Visual Basic를 통하여 통신 애플러케이션에 이를 구현하는 것이 일반적이었다. 하지만 ActiveX 기술은 이러한 애플리케이션 뿐만 아니라 제어 및 계측 분야에서도 널리 활용되고 있는데 이는 ActiveX 기술로 구현된 프로그램을 통하여 보다 신속하고 효율적인 작업 수행이 가능하기 때문이라 할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 ActiveX 기술을 활용하여 원격 제어 및 모니터링 기능을 수행하는 애플리케이션을 구현하고자 한다. 이를 위한 개발 환경으로 LabVIEW를 활용하고자 하며 웹브라우져와 미디어 플레이어를 ActiveX 기술로 구현하여 애플리케이션 간 통신의 효율성을 검증하고자 한다.