원편파 변환 주파수 선택 반사기 설계

고지환,조영기,Ko, Ji-Whan,Cho, Young-Ki 대한전자공학회 2001 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.38 No.1

편파기 특성을 갖는 새로운 주파수 선택반사기의 새로운 주기적 배열 구조를 제시하였다. 배열 구조는 평면 유전체 슬랩의 양면에 도체 다이폴을 주기적으로 배열하고 윗면의 다이폴과 아래면의 다이폴은 서로 대략 $90^{\circ}$ 정도로 직교되며 유전체 두께는 유전율을 고려한 주파수 파장의 1/8정도이다. 산란 해석으로는 파수 영역 이미턴스방법과 모멘트 방법이 사용되었다. 제시한 새로운 주파수 선택반사기의 편파 변환 기능을 확인하기 위해 설계/제작하여 반사 손실과 투과 손실을 측정하였다. 측정 결과는 이론치와 매우 일치되었으며 반사시 선형 편파인 입사파가 원형 편파로 변환됨을 확인하였다. The new periodic array structure or frequency selective surface with polarizers characteristic is proposed. The present structure is constructed with two sheets or FSS material, spaced about one-eight wavelength apart, the dipole element orientations of the two sheets being almost perpendicular to each other. The methods of the spectral domain immittance and MoM are used to analyze electromagnetic scattering from this periodic array structure. To confirm the validity of the polrizer's functions or the new periodic array structure, frequency selective surfaces are fabricated, calculated values for the frequency response of the reflection and transmission loss are compared with measured values. Good correspondence has been observed between them. Good axial ratio has been also observed to be achieved in the proposed structure.

UWB 통신용 광대역 소형 안테나 설계

고지환,신인호,이영순,조영기,Ko Ji-Whan,Shin In-Ho,Lee Young-Soon,Cho Young-Ki 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.11

Two types of small wideband antennas are proposed for UWB application. One type is small biconical structure fed by coaxial probe, which is easy to be installed on the circuit board. The other type is of planar bow-tie type fed by coplanar transmission line. Generally, the bandwidth of the latter type is significantly narrower than that of the former type. It is shown, however that the bandwidth of the latter type can be made to be comparable to that of the former, if some series inductive component is introduced in the center conductor line in the CPW transmission line by replacing some part of center line with narrower line of higher characteristic impedance. The series inductance component play an important role of neutralizing the capacitive component of the small bow-tie antenna, thereby making broadband impedance matching possible. The small planar bow-tie antenna was fabricated and experimented. The experimental results for return loss are observed to be in good agreement with simulated results. The radiation pattern is also investigated experimentally. UWB 통신용으로 소형 광대역 안테나의 두 가지 형태를 제안하고자 한다. 하나는 회로 기판 위에 쉽게 장착되고 동축 선로로 급전되는 소형 바이코니컬 형태이며, 다른 하나는 CPW로 급전되는 보우 타이 형태이다. 일반적으로 후자 형태는 전자보다 주파수 대역폭이 더 좁다. 그러나 CPW의 중심 도체 선로에 특성 임피던스가 더 높은 좁은 선로로 대치해줌으로써 일렬의 유도성 성분을 도입한다면 보우 타이 안테나도 바이코니컬 안테나처럼 비교될만한 대역폭을 확장할 수 있다. 이런 유도성 성분은 소형 보우 타이 안테나의 용량성 성분을 상쇄하는 중요한 역할을 하며, 광대역 임피턴스 매칭을 가능하게 만든다. 설계 검증을 위해 소형 평면 보우 타이 안테나를 제작 및 실험하였고, 반사 손실의 측정 결과는 계산 결과와 거의 일치하였으며, 방사 패턴도 측정하여 제시하였다.

무한한 플랜지가 장착된 개방형 직사각형 도파관 구조에 대한 산란 행렬 해석

고지환,조영기,Ko, Ji-Whan,Cho, Young-Ki 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.3

In this paper, scattering matrix for the open ended rectangular waveguide with infinite flange is derived. To validate the scattering matrix approach, load admittance $Y_{L,10}$ obtained from the present scattering matrix method is compared with the results of the previous work. The convergence for scattering matrix solution versus TE and TM mode numbers is investigated. Also far field power pattern radiated from the aperture of the waveguide is given. 본 논문에서는 무한한 도체 플랜지가 장착된 개방형 직사각형 도파관의 구조에 대한 산란 행렬을 구하였다. 산란 행렬의 정확도를 검증하기 위해서 산란 행렬로부터 부하 어드미던스 $Y_{L,10}$를 계산하여 기존의 논문 결과와 비교하고, TE와 TM모드 수에 증가에 따른 산란 행렬의 수렴도를 조사하여 본 논문에서 제시한 산란 행렬 방법의 타당성을 확인하였다. 그리고 도파관의 개구면을 통하여 자유공간으로 방사되는 패턴을 제시하였다.

구형 마이크로스트립 안테나의 H-Plane 상호결합

고지환,조영기,손현,Ko, Ji-Whan,Cho, Young-Ki,Son, Hyon 대한전자공학회 1985 전자공학회지 Vol.22 No.6

본 논문은 구형 마이크로스트립 안테나의 H-plane 상호결합에 관한 연구이다. 두 안테나의 상호결합을 계산하기 위해서 단일 마이크로스트립 패치의 교사저항을 구하였으며 결합된 전송선로를 even mode와 add mode로 분발하여 각 mode의 특성저항와 실효 유전률을 계산하였다. 이로부터 자계적으로 결합된 안테나를 S-band 주파수에서 S-parameter를 구한 결과 이론치와 실험치가 거의 일치함을 확인할 수 있었다. A theoretical study of mutual coupling effects between two H-plane coupled microstrip patch antennas is presented. The radiation resistance and slot capacitance of a single micro-strip patch are calculated. To investigate the mutual coupling effects, the even and odd mode characteristic impedance and effective dielectric constants are obtained using the coupled microstrip line model. The S-parameter matrix elements 511,512 are used to study the mutual coupling e(facts in S-band frequency ranges for various patch spacings. Theoretical results and measurements are in good agreement.

개방된 리지 도파관을 이용한 이중 선형 편파 방사 소자 설계

고지환(Ji-Whan Ko),전종훈(Jong-Hoon Chun),조영기(Young-Ki Cho) 한국전자파학회 2008 한국전자파학회논문지 Vol.19 No.11

이중 편파 특성을 갖는 위상 배열 안테나에 사용될 수 있는 도파관형 방사 소자의 설계 방법을 제시하였다. 소형화를 위하여 리지 형태의 도파관을 사용하였고, 이중 편파를 위해서는 도파관 내에 인쇄된 다이폴 구조의 마이크로스트립 형태를 부가적으로 추가하는 형태를 취하였다. 설계 방법의 타당성 검증을 위하여 1×4 배열안테나를 제작하여 반사 손실, 인접 채널간 동일 편파 상호 간섭 및 복사 패턴을 측정하여 이론치와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다. 본 논문에서 제시한 구조는 이중 편파 특성을 갖는 위상 배열 안테나의 단위 소자로서 유용한 구조로 사용될 수 있을 것으로 생각된다. A design approach for a radiation element of dual polarization, which can be implemented in the waveguide structure, is proposed. For minimization of the radiating element, the ridged waveguide type is used and for dual polarization, the microstrip type of printed dipole structure is additionally installed inside the waveguide. In order to validate the design approach, 1×4 array antenna is fabricated and its performances such as return loss, co-polarization coupling between adjacent channels, and radiation patterns are investigated. Theory and experiment are observed to be in good agreement. The radiating structure is thought to be a useful one in an application to the phased array antenna system, in particular, requiring dual polarization characteristics.

Waffle-Iron 도파관 여파기 설계

고지환(Ji Whan Ko),조영기(Young Ki Cho) 한국전자파학회 2007 한국전자파학회논문지 Vol.18 No.11

본 논문에서는 waffle-iron 도파관 여파기의 실용적인 설계 방법을 기술하였다. 설계 과정은 두 단계로 이루어 진다. 첫 단계로는 waffle-iron 구조의 단일 window에 대해 EM S/W tool를 이용하여 S-파라미터를 구하고, ABCD파라미터로 변환하여 K-인버터를 계산하고, 두 번째 단계는 분포 정수 원형 여파기와 일치되게 window의 크기를 최적화 한다. 설계 방법을 검증하기 위해 위성통신용 Ka 대역 여파기를 설계하고 제작하였다. 측정 결과는 계산 결과와 비교하여 양호하게 일치하였다. Simple practical design method is proposed for the waffle-iron waveguide filter. The design procedure comprises two steps. The first step is to calculate the K-inverter based on the transformed ABCD parameter from the S parameter for the single window of waffle-iron structure by use of EM S/W tool. The second step is to optimize the size of the windows such that the calculated K inverters may be in accord with the distributed constant prototype filter. In order to validate the design method, a waffle-iron filter for satellite communications over the Ka band is designed and fabricated. The measured results are in good agreement with the calculated ones.

평행평판 도파관의 윗면에 위치한 주기적인 슬롯 배열에 의한 전자파의 회절특성

박진택,홍재표,고지환,조영기,Park Jin-Taek,Hong Jae-Pyo,Ko Ji-Whan,Cho Young-Ki 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.3

평행평판 도파관의 윗면에 2차원적 주기적인 슬롯이 배열된 구조에서 회절특성에 중점을 두어 해석하였다. 주기적인 슬롯배열은 한 축은 무한 슬롯 배열로 두고 다른 축은 유한개의 슬롯 배열로 구성된다. 평행편판 도파관 내부로 입사되는 전자파는 일부 반사되고 일부는 슬롯을 통하여 복사되며 나머지는 주기적인 슬롯이 있는 영역을 넘어 투과하게 된다. 이러한 경우에 평행평판 도파관의 높이, 단일 슬롯의 크기, 그리고 슬롯 배열의 주기에 따라 반사, 복사 그리고 투과되는 전력을 수치 계산하여 살펴보았다. 이러한 연구는 TFT-LCD와 PDP 구조의 됫면에 장착되는 주기적인 원형개구 구조를 이용하는 환기구조 설계에 유익할 것으로 사료된다. Periodically perforated slot structure in the upper wall of the parallel plate waveguide is analyzed with main interest focusing on the diffraction Properties. The Periodic slot array is of infinite extent in one direction and of finite extent in the other direction. Various numerical results for reflection from the slotted section and transmission beyond the slotted section, and the radiation through the slotted section into the upper half space are presented with the height of feeding parallel plate waveguide, single slot size, and the periodicity between slots as parameters. This study is thought to be helpful to the design of the ventilation hole in the TFT-LCD and PDP.

두께가 있는 도체 평판의 좁은 슬릿을 통한 전자기적 공진 투과 현상의 해석

곽승순,박종언,고지환,조영기,Kwak, Seung-Soon,Park, Jong-Eon,Ko, Ji-Whan,Cho, Young-Ki 한국전자파학회 2007 한국전자파학회논문지 Vol.18 No.5

도체 평판의 좁은 단일 슬릿 구조에서 슬릿을 통한 투과 공진 현상을 전자기학적인 관점에서 모멘트 방법으로 해석하고 투과계수에 대한 수치 결과를 기존의 결과와 비교 검토하였다. 특히 투과 폭(transmission width)에 대한 해석적인 근사 표현식이 유도되었다. The transmission resonance phenomenon through a narrow slit in the thick conducting screen is analyzed by use of the method of moments. In order to check the validity of this approach, some numerical results for the transmission coefficient is compared with previous ones. In particular, an approximate expression for the transmission width is derived in the analytical form.

공진 개구 구조의 소형화 및 투과 효율 개선

유종경(Jong-Gyeong Yoo),여준호(Junho Yeo),고지환(Ji-Whan Ko),김병문(Byung-Mun Kim),조영기(Young-Ki Cho) 한국전자파학회 2017 한국전자파학회논문지 Vol.28 No.6

무한 도체 평판에 위치한 파장에 비하여 작은 개구의 투과 효율을 향상시키는 방법으로써, 기존에 제안된 H-형태의 공진 개구를 변형하여 공진 주파수를 낮추어 파장 대비 개구의 크기를 소형화하고, 공진 개구의 투과 효율을 향상시켰다. 공진 개구를 등가 회로로 표현하여 계산된 최대 투과 단면적은 시뮬레이션을 통해 계산된 변형된 소형 공진 개구에서의 최대 투과 단면적과 일치함을 보이고, 최대 투과 단면적이 2Dλ²/4π의 정량적 수식으로 표현되어 투과 효율을 비교할 수 있다. 본 논문에서 제안한 변형된 공진 개구는 H-형태의 개구와 비교하여 최대 투과 단면적은 846 ㎟에서 2,431 ㎟으로 약 2.87배 증가되었으며, 공진 주파수는 5.06 ㎓에서 2.92 ㎓로 낮아져 개구의 길이 대 파장 비는 0.178에서 0.103으로 소형화되었다. As a method of the transmission efficiency improvement of an aperture smaller than the wavelength, we modified the conventional H-shaped resonant aperture to lower the resonance frequency of resonant aperture, and the transmission efficiency of resonant aperture was improved more than the conventional aperture. The maximum transmission cross section(TCS) calculated using the equivalent circuit tends to be almost equal to the maximum TCS from the small resonant aperture modified to improve the transmission efficiency. The transmission characteristics of resonant apertures can be quantified as the TCS, and the transmission efficiency of that can be compared. The modified resonant aperture has a maximum TCS increased by about 2.87 times from 846 ㎟ to 2,431 ㎟ compared to the H-shaped aperture, and the resonant frequency decreased from 5.06 ㎓ to 2.92 ㎓, and the length-to-wavelength ratio of the aperture was reduced from 0.178 to 0.103.

저궤도 위성 통과 시간을 고려한 위성 관제 시스템의 유효 가용도 분석

장대익(Dae-Ig Chang),이점훈(Jeom-Hun Lee),고지환(Ji Whan Ko),오덕길(Deock-Gil Oh) 한국통신학회 1999 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.1999 No.7