밀리미터파(W대역) 안테나 측정을 위한 원-전계 측정 시스템 설계 및 검증

백종균,황인준,조치현,주정명,주지한,박종국,김재식,김소수 한국인터넷방송통신학회 2022 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.22 No.2

In this paper, we designed and verified a Far-field measurement system for measuring the performance of an antenna operating in millimeter wave(W-band). For the antenna test, a measurement system should be selected according to the type of antenna, measurement items, measurement environment and period, etc. In the case of near-field measurement, it takes a lot of time because the number of measurement items increases when the antenna has multiple channels or various beams. Such an antenna can reduce the measurement time through Far-field measurement, and only necessary measurement items can be measured. Therefore, this study secured precise alignment of the far-field measurement system using a high-power laser and improved the measurement accuracy by applying a double amplifier system. The designed system was built in the anechoic chamber and verified by comparison with the verified Near-field measurement system. 본 논문에서는 밀리미터파 W대역에서 동작하는 안테나 성능 측정을 위한 원-전계 측정 시스템을 설계하고 검증하였다. 안테나 성능 시험은 안테나의 종류, 측정 항목, 측정 환경 및 기간 등에 따라 측정 시스템을 선택해야 한다. 근접 전계 측정은 안테나가 다중 채널을 가지거나 다양한 빔을 가지고 있을 경우, 측정 항목이 증가하기 때문에 많은시간이 소요된다. 이러한 안테나는 원-전계 측정을 통해 측정 시간을 단축 할 수 있고 필요한 측정 항목만 측정이 가능하다. 따라서 본 연구는 원-전계 측정 시스템을 고출력 레이저를 이용하여 정밀한 정렬을 확보하고 이중 증폭기 시스템을적용하여 측정 정확도를 향상하였다. 설계된 시스템은 무반향 챔버 내 구축하였으며 검증된 근접 전계 측정 시스템과비교하여 검증하였다.

밀리미터파(W대역) 이중편파 모노펄스 급전 구조 설계 및 제작 방안 연구

백종균,이형기,김영완,채희덕,주지한,김재식 한국인터넷방송통신학회 2023 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.23 No.6

본 논문은 밀리미터파(W대역)의 이중편파 신호를 모노펄스 신호로 변환하는 도파관 타입의 급전 구조를 설계하고 제작 방안을 제시하였다. W대역과 같은 높은 주파수 대역에서는 도파관의 크기가 매우 작기 때문에 복잡한 구조의 제작이 매우 어렵다. 따라서 높은 주파수 대역의 도파관 타입 급전 구조는 제작성이 중요하기 때문에 전주도금(Electro Forming) 방식과 확산접합 방식을 본 연구에서 제안하고 검증하였다. 설계된 모노펄스 급전 구조는 90도 하이브리드에 90도 위상 천이기를 결합한 180도 하이브리드 8개와 이중편파 분리를 위한 직교모드변환기(OMT) 4개로 구성된다. 설계된 급전구조는 전주도금(Electro Forming)과 확산접합 제작 방식에 용이하도록 설계하였으며, 제작된 모노펄스 급전 구조는 네트워크 분석기를 통해 검증하였다. 제안한 두 가지 제작 방안은 측정된 포트의 신호 크기와 위상을 통해 모노펄스 신호가 잘 생성되는 것을 확인하였다.

항공기 탑재된 광대역 방향 탐지용 안테나 분석 연구

백종균,지성환,문병귀,이경원,김동규,이왕용 한국인터넷방송통신학회 2018 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.18 No.5

본 논문에서는 항공기에서 사용되는 방향 탐지용 안테나가 항공기에 장착 될 경우, 항공기 구조, 회절과 반사에 의한 안테나 성능 변화를 분석하였다. 방향 탐지용 안테나는 항공기 전자전 체계(Electronic Warfare System)의 방향 탐지(DF : Direction Finding) 장치에서 레이더 위협 신호를 수신하는 안테나이다. 최근 항공기에 다양한 안테나가 장착되므로 탑재된 안테나 성능 해석 및 안테나 간섭 분석 등의 다양한 해석이 요구되고 있다. 본문에서는 모사된 항공기에 50% 대역폭을 가지는 광대역 방향 탐지용 안테나를 장착하여 전자파 해석을 진행하였고, 안테나의 단일 성능과 항공기에 탑재된 성능을 비교하여 방향 탐지 성능을 분석하였다. 분석된 방향 탐지 정확도는 6.47° RMS를 가지며 항공기 방향 탐지용 안테나로 적합함을 예측하였다. In this paper, we analyze the antenna performance changes caused by the aircraft structure, diffraction and reflection, when the direction finding antenna used in the aircraft is mounted on the aircraft. Direction finding antenna is an antenna that receives radar threat signal in the direction finding device of aircraft electronic warfare system. Recently, because various antenna are mounted on an aircraft, various analyzes such as antenna performance and interference analysis are required. Therefore, the electromagnetic analysis was carried out by installing a broadband direction finding antenna with 50% bandwidth on simulated aircraft, and the direction finding performance was analyzed by comparing the single antenna performance with the performance mounted on the aircraft. The analyzed direction finding accuracy was 6.47° RMS and predicted to be suitable as an antenna for aircraft direction finding antenna.

원심모형 시험을 통한 V.C.C.P(Vibrated Crushed-stone Compaction Pile) 안정성 검토에 관한 연구

백종균,임형덕,김영욱,황정하 대한토목학회 2006 대한토목학회 학술대회 Vol.2006 No.10

딥 브레이징 제작 기법을 이용한 밀리미터파 탐색기용 도파관 광벽 슬롯 배열 모노펄스 안테나

백종균(Jong-Gyun Baek),정채현(Chae-Hyun Jung),이국주(Kook-Joo Lee),박창현(Chang-Hyun Park) 한국전자파학회 2015 한국전자파학회논문지 Vol.26 No.11

본 논문에서는 Ka 대역 밀리미터파 탐색기용 도파관 광벽 슬롯 배열 모노펄스 안테나의 설계 및 딥 브레이징 기법으로 제작하여 측정한 결과에 대해 기술하였다. 제안된 안테나는 Elliott 방법을 사용하여 최적화된 복사면, 반사 손실 대역폭 특성 향상을 위해 프로브 급전 방식이 적용된 급전 도파관 및 모노펄스 비교기로 구성되어 있다. 복사면 배열의 가중치 값은 Tayor 분포를 적용하여 설계하였으며, 상용 전자파 해석 시뮬레이터를 사용하여 단일 슬롯의 특성을 추출하여 Elliott 방법으로 슬롯 배열을 최적화 하였다. 설계한 안테나는 딥 브레이징 제작 기법으로 제작하였고, 측정을 통해 28.4 dBi 이득을 확인하였으며, 안테나 빔폭 및 부엽준위도 설계결과와 유사함을 확인하였다. In this paper, the design of longitudinal shunt slot array monopulse antenna in the broad wall of waveguide for Ka band millimeter-wave seeker, Dip-Brazing method for fabrication and experiment results are presented. The proposed antenna consists of radiating slots by using Elliot’s array synthesis procedure, probe-exciting feed structure for improving the return loss bandwidth and monopulse comparator. Element weigthings in the array have been calculated by continuous Taylor aperture distribution. Also, the simulation tool has been used to characterize the individual isolated slot, which has subsequently been used in Elliot’s method to design the slot array efficiently. The designed antenna is fabricated using Dip-Brazing method. The gain of measured antenna is 28.4 dBi. Antenna beamwidth and side lobe levels are similar to the design result we expect.

소개글: 최근의 장대 강철도교-아치교 2

백종균(Jong Gyun Paik) 한국강구조학회 2008 韓國鋼構造學會誌 Vol.20 No.1

발흥교의 계획, 설계 및 시공-하로 강아치교

백종균(Jong Gyun Paik),이재찬(Jae Chan Lee),이강재(Gang Jea Lee) 한국강구조학회 2008 韓國鋼構造學會誌 Vol.20 No.1

탐색기용 AESA 안테나 성능 고도화 연구

김영완,백종균,채희덕,주지한 한국인터넷방송통신학회 2023 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.23 No.5

In this paper, a performance enhancement study of an AESA antenna that can be applied to a seeker that serves as the eye of a missile was conducted, and the performance of the antenna was verified through actual measurement. When designing an AESA antenna, the optimization of the active reflection coefficient must be considered during transmission due to the mutual coupling between radiators that inevitably occurs, and the selection of a radiator that can overcome the space limitation of the seeker with a small size/light weight is an important design consideration. Accordingly, optimization in terms of electrical performance and low-profile structure is required through research on array antennas for application to the AESA structure. The radiator designed and measured in this paper was designed as an SFN that can satisfy the low-profile structure while enhancing the performance of a general vivaldi antenna. Through this paper, it was confirmed that SFN has the same broadband characteristics as general vivaldi antennas and has optimized characteristics required for AESA antennas. The structure optimized through simulation confirmed the pattern characteristics and active reflection coefficient characteristics through the fabrication of actual proto-type antennas.

Ka대역 능동위상배열 광대역 안테나 성능 검증

김영완,백종균,채희덕,주지한 한국인터넷방송통신학회 2024 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.24 No.1

This paper dedcribes the design. verification, and analysis techniques for an advanced phased array antenna. When applying an active phased array antenna to an aircraft or missile, miniaturization of the array antenna and wide-angle beam steering characteristics can be unavoidable antenna design considerations. In particular, the active reflection coefficient characteristics when electronically steering a wide-angle beam is a design parameter that must be minimized in terms of system survival and system performance. As a radiator suitable for broadband characteristics and wide-angle beam steering, this paper designed an array structure using SFN and minimized the active reflection coefficient according to beam steering of up to 40° based on the spherical coordivate system angle. The bandwidth of the radiator was confirmed to be 3GHz based on active reflection in the Ka-band. In addition, the performance of the actually manufactured 8by8 array antenna wsa analyzed by measuring the single pattern of the radiator through a near-field test, mathematically synthesizing it, and predicting the Tx/TRx beam used in the seeker system.

세풍대교의 대안설계

홍현석,백종균,홍규선,조정빈,Hong H.S.,Baek J.G.,Hong G.S.,Jo J.B. 한국전산구조공학회 2006 전산구조공학 Vol.19 No.2