비행탑재용 레이다의 코히어런트 송수신단 설계 및 잡음지수 해석

우덕제,김상중,이택경,Woo, Duk-Jae,Kim, Sang-Joong,Lee, Taek-Kyung 한국항행학회 2004 韓國航行學會論文誌 Vol.8 No.1

레이다에서 도플러 측정과 MTI(Moving Targer Indicator), 고해상도 등의 기능을 수행하기 위해서는 송신 및 수신회로 전체가 코히어런트 시스템으로 동작하여야 한다. 본 논문에서는 코히어런트로 동작하는 레이다의 송수신단을 설계하기위해 TWTA(Traveling Wave Tube Amplifier)와 STALO(Stable Local Oscillator) 및 COHO(Coherent Oscillator)를 사용하였으며, 설계된 수신단에서의 잡음지수를 계산하였다. 계산된 잡음지수로 레이다 방적식을 이용하여 각 송신모드별로 최대 탐지 거리를 산출하였다. To achieve functions of doppler measurement, MTI(Moving Target Indicator), high-resolution, and others in radar system, all circuits of transmitter and receiver are to be performed in coherent system. In this paper, we use TWTA(Traveling Wave Tube Amplifier), STALO(Stable Local Oscillator) and COHO(Coherent Oscillator) to design of coherent radar transceiver, and calculates noise figure of designed receiver. Using radar equation calculated noise figure, maximum detecting range of each transmitting mode can be calculated.

다중 대역 슬롯형 DGS와 등가 회로 모델

우덕제(Duk-Jae Woo) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.5

본 논문에서는 단일 DGS를 사용하여 다중의 주파수 대역을 억압할 수 있는 슬롯형 DGS를 제안하였다. 제안된 구조는 동일 평면 도파관 전송 선로(CPW: Coplanar Waveguide)의 접지 면에 서로 다른 크기의 맴돌이 형태의 슬롯 DGS들을 신호 선에 대하여 횡축으로 삽입하여, 다중 주파수 대역을 억압할 수 있도록 설계되었다. 제안된 구조를 제작하였으며, 시뮬레이션 결과와 측정된 결과가 상당 부분 일치하는 것을 확인하였다. 또한 제안된 구조에 대한 등가 회로 모델을 제시하였다. 제안된 등가 회로는 접지 면에 위치한 DGS를 LC 공진기들로 표현하였으며, 이러한 공진기들이 신호선과 자기적으로 결합한 것으로 모델링 하였다. 등가 회로를 해석하여 다중의 공진 주파수 특성이 나타남을 확인하였다. This paper presents a slot-shaped defected ground structure(DGS) which has multi-band rejection property. The proposed structure, in which the spiral slot-shaped defects with different size are aligned in the transverse direction to the guiding direction of the coplanar waveguide(CPW), provides multiple resonance frequencies. Compared with the simulated results, the band rejection characteristic is in good agreement with the measurement. Also, an equivalent circuit model of the proposed structure is presented, where the DGS on the ground plane is modeled as LC-resonators. This resonators are inductively coupled to the signal line through mutual inductance. From the equivalent circuit model, multi-band rejection property was derived.

논문 : 비행탑재용 레이다의 코히어런트 송수신단 설계 및 잡음지수 해석

우덕제 ( Duk Jae Woo ),김상중 ( Sang Joong Kim ),이택경 ( Taek Kyung Lee ) 한국항행학회 2004 韓國航行學會論文誌 Vol.8 No.1

증가된 대역폭을 갖는 SRR 기반 대역 저지 여파기

우덕제(Duk-Jae Woo),이택경(Taek-Kyung Lee),이재욱(Jae-Wook Lee) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.5

본 논문에서는 split ring resonator(SRR)를 이용한 대역 저지 여파기의 저지 대역을 넓히는 방법을 제안하였다. 광대역 저지 특성을 얻기 위해, 마이크로스트립 전송 선로의 접지면에 위치한 원형의 defected ground structure(DGS) 내부에 SRR을 삽입하였다. DGS 내부에 SRR을 삽입하면 신호선과 SRR 사이의 강한 자기 결합이 일어나며, 그로 인해 넓은 저지 대역을 얻을 수 있다. 제안된 구조의 타당성을 증명하기 위하여 신호선 양옆에 SRR을 위치시킨 대역 저지 여파기와 제안된 대역 저지 여파기를 비교하였다. 제안된 구조가 기존의 구조보다 매우 넓은 저지 대역을 갖는 것을 시뮬레이션 및 제작한 결과로 확인하였다. In this paper, a new method to enhance the stop bandwidth of the compact microstrip bandstop filter based on split ring resonator(SRR) was proposed. To achieve wide stop bandwidth, we incorporated the SRR within the circular etched pattern of the defected ground structure(DGS). By incorporating the SRR within the circular etched pattern, a high magnetic coupling between SRR and signal line can be achieved. The high magnetic coupling enables the proposed structure to achieve a wide stop bandwidth. To verify the feasibility of the proposed structure, the proposed bandstop filter was compared with conventional bandstop filter employing SRRs which have been etched at both sides of the signal line. Simulation and experimental results show that the proposed structure provides an enhanced stop bandwidth compared with the conventional structure.

기생 소자를 이용한 휴대 단말기용 RFID 리더 안테나

우덕제 ( Duk Jae Woo ),김성진 ( Sung Jin Kim ),김상수 ( Sang Su Kim ),김요식 ( Yo Sik Kim ),이광재 ( Kwang Jae Lee ),이택경 ( Taek Kyung Lee ) 韓國航行學會 2007 韓國航行學會論文誌 Vol.11 No.1

저궤도 위성용 TT&C 안테나의 설계

이광재(Kwang-Jae Lee),우덕제(Duk-Jae Woo),이택경(Taek-Kyung Lee),이재욱(Jae-Wook Lee),이우경(Woo-Kyung Lee) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.6

본 논문에서는 주어진 임무에 대한 저궤도 위성용 TT&C(Telemetry Tracking and Command system) 안테나를 설계하기 위해 먼저 링크 버짓을 통해 요구 성능을 도출하고, 이에 따라 안테나를 설계한다. 전제된 임무 궤도는 태양 동기 원형 궤도이며, 지구 및 우주 관측 임무를 수행한다. TT&C 시스템의 링크 버짓을 설계하여 최소 3㏈ 마진을 가지기 위한 안테나의 요구 이득과 빔 폭을 도출하였으며, 이렇게 설계된 위성용 TT&C 안테나는 넓은 빔 폭을 가지는 원형 편파 턴스타일 안테나이다. 한편, 안테나를 위성에 설치하였을 때 방사 특성의 변화를 확인하였으며, 최적의 설치 위치를 제안하였다. 또한 설계된 턴스타일 안테나의 전기적 성능을 바탕으로 TT&C링크 모의실험을 통해 임무 중 안테나의 성능을 검증한다. In this paper, we study a TT&C link to obtain a required specifications of TT&C(Telemetry Tracking and Command system) antenna for an LEO(Low Earth Orbit) satellite. The premised mission orbit is the sun-synchronized and circular orbit and it performs earth-space observations. We design minimum TT&C link-budget to obtain required antenna beamwidth and gain. The proposed turnstile antenna provides wide beamwidth and circular polarization. We suggested the attaching position that shows the most effective results by confirming the variation of antenna performance when the proposed antenna is adapted to satellite’s various positions. Also we proved the proposed antenna’s ability while it is performing the mission through the orbit simulation based on the electrical performance of the proposed turnstile antenna.

혼 안테나용 원형 편파 발생이 가능한 동축-도파관 변환 구조

이광재(Kwang-Jae Lee),우덕제(Duk-Jae Woo),이택경(Taek-Kyung Lee),이재욱(Jae-Wook Lee) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.7

본 논문에서는 혼 안테나를 위한 원형 편파가 발생 가능한 동축-도파관 변환 구조를 제안한다. 제안된 장치는 동축 선로에서 원형 도파관으로 모드를 변환하기 위한 변환 구조와 원형 도파관에서 원형 편파를 발생시키기 위한 편파기 기능을 동시에 가진다. 제안된 구조는 동축 선로에서 원형 도파관으로 TE₁₁ 모드의 신호를 전달하기 위한 수직 동축 내심과 백숏 사이에 수직 전계를 수평 전계로 바꾸는 편파 비틈 구조를 두어 원형 편파를 발생시킨다. 이러한 장치는 원형 편파 혼 안테나 이전에 위치해 시스템을 단순화 시킬 수 있는 장점을 가진다. 제안된 원형 편파 발생이 가능한 동축-도파관 변환 구조는 X-대역(8.0~8.5 ㎓)에서 동작하게 설계하였다. This paper deals with a coaxial-to-waveguide transition generating circularly polarized wave to be connected with horn antennas. By combining vertical coaxial fed structure, back-short and the polarization twisting structure, the circular polarization is successfully generated in the waveguide. The designed and implemented transition shows that the present structure can significantly reduce the size of the antenna part at X-band.

이동통신용 소형 방향성 다이폴 안테나

이광재(Kwang-Jae Lee),우덕제(Duk-Jae Woo),김상진(Sang-Jin Kim),이재욱(Jae-Wook Lee),이택경(Taek-Kyung Lee) 한국전자파학회 2008 한국전자파학회논문지 Vol.19 No.12

본 논문에서는 이동통신 중계용 방향성 다이폴 안테나의 소형화 방안과 다중대역 특성을 가지게 하는 구조를 제안한다. 무지향성의 다이폴 안테나에 평면 반사판을 적용하면 넓은 빔폭의 전면 방향성을 가지게 된다. 방향성 다이폴의 소형화를 위해 반사판의 크기를 줄였고, 이때 생기는 후면 방사 문제를 해결하기 위해 수직 스터브를 제안하였다. 또한, 수직 스터브에 다이폴 방향으로 수평 스터브를 연결하면 다이폴의 유효 전류 길이가 증가하게 되어 안테나를 더욱 소형화할 수가 있다. 현재의 이동통신 서비스 시장의 추세에 따라 안테나를 다중/광대역화하기 위해 서로 다른 주파수에서 동작하는 다이폴 안테나를 전자기 결합하여 다중/광대역 특성을 가지게 설계하였다. In this paper, we present a small size and multiband directional dipole antenna for mobile communication repeaters. In the omni-directional dipole antenna, a planar reflector under the dipole provides improved directivity in front-direction with wide beamwidth. In order to miniaturize the directive dipole, the size of the reflector is reduced. A vertical stub on the reflector is proposed to enhance the front-directivity of the radiation pattern and mitigate the backward radiation due to the reduced reflector. Furthermore, we use horizontal stubs on edge of vertical stub to obtain additional reduction of the antenna size. To meet the current demand of wireless communication service, the designed antenna shows wideband characteristic by employing electromagnetic coupled two-dipoles with dual-resonance frequencies.

광대역 축비 특성의 원형 편파 안테나

이광재(Kwang-Jae Lee),우덕제(Duk-Jae Woo),이택경(Taek-Kyung Lee),이재욱(Jae-Wook Lee) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.7

본 논문에서는 저궤도 위성용 TT&C 안테나로 사용하기 위한 광대역 원형 편파 턴스타일 안테나를 제안한다. 턴스타일 안테나는 신호를 자유 공간으로 방사하기 위한 다이폴 방사부와 원형 편파 발생을 위한 서로 90도 위상차를 가지는 두 신호를 공급하는 전력분배기부로 구성된다. 다이폴 방사부는 발사 및 우주 궤도의 극한 환경에서도 견딜 수 있는 견고한 구조로 고안을 하였으며, 전력분배기부는 광대역 특성을 가지면서 주파수에 대해 평탄한 90도 위상차를 공급할 수 있도록 설계하였다. 제안된 안테나는 저궤도 위성용 TT&C 상ㆍ하향 링크를 동시에 만족할 수 있는 광대역 특성을 가지며, 전천후 임무 수행이 가능한 넓은 빔 폭과 개선된 원형 편파 축비특성을 보인다. This paper deals with a TT&C circularly polarized turnstile antenna for LEO satellites. The turnstile antenna consists of radiator for radiating power to free-space and power divider for generating circularly polarized wave. we presents a radiator to tolerate in space environments and a power divider to provide flat phase difference at wide bandwidth. The bandwidth of the proposed antenna covers the frequency bands of up- and down-link. The antenna shows wide beamwidth and enhanced axial ratio for unfavorable space environments.