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      • 크로스 커플링을 갖는 6단 캐비티 대역통과필터 설계 연구

        이선익,김중표,임원규,김상구,이상곤,이필용,백덕기,염경환 한국항공우주학회 2015 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.11

        정지궤도위성의 RF 통신시스템 출력단에서는 삽입손실이 낮고 감쇠특성이 우수하며 고출력에 사용할 수 있는 필터가 요구된다. 본 논문에서는 L-대역에 적합한 캐비티 필터로서 크로스 커플링을 갖는 6 단 대역통과필터를 설계하고 결과를 제시하였다. 회로 해를 얻은 후에 물리적인 구조로 구현하여 전자기 시뮬레이션을 수행하고 필터의 주파수 응답 특성을 분석하였다. 전자기 시뮬레이션에서는 물리적인 형태가 반영되기 때문에 크로스 커플링에 의한 전송 영점이 비대칭으로 형성된 것을 볼 수 있었다. 삽입손실 및 감쇠특성은 설계요구사항을 만족하지만 반사손실 특성은 일부 만족스럽지 못하였다. 이러한 특성들은 제작 후 튜닝을 통하여 개선된다. 본 설계결과는 인증 및 비행모델 개발에 참고가 된다. Filters with low insertion loss, high rejection and high power capability are required at the RF output end of geostationary satellite communication systems. In this paper, as a cavity filter for L-band application, a band pass filter with 6-poles and one cross coupling is designed and its electrical performances are presented. Frequency responses of the cavity filter are obtained by both circuit simulation and EM simulation. The EM simulation results show that two transmission zeros could be formed asymmetrically but it could be kept taking into account the requirements. Also, insertion loss and near-band and out-of-band rejections comply with the design requirements whereas reflection characteristic was unsatisfactory in some channel bandwidths. This would be improved by fine tuning after the filter is manufactured. The design results would be a baseline for the development of qualification and flight model.

      • 선박탑재 이동형 원격측정안테나의 자이로보정을 통한 포인팅 정확도 향상

        이선익,권순호,염경환 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.11

        선박탑재 해상 이동형 원격측정 안테나시스템은 직경이 4.6m 이고 구동축은 3 축으로, 국내 위성발사 시 해상에서 발사체를 추적하고 비행정보를 수신한 뒤 실시간으로 주요 비행정보를 나로우주센터로 전송하는 기능을 수행한다. 발사 전에 이 안테나의 성능을 실제 해상에서 점검하는 것이 필수적으로 요구되며 본 논문에서는 저궤도위성을 추적하여 포인팅 정확도를 측정하는 방법을 사용하였다. 이 방법에 따라 나로호 3 차 발사 전에 제주 해상과 태평양 해상에서 획득한 저궤도 위성추적 데이터를 분석한 결과 방위각축에 존재하는 포인팅 바이어스를 찾아낼 수 있었고 이 원인이 진북을 측정하는 자이로컴퍼스의 측정값이 표류(Drift)하는데 있었음을 알 수 있었다. 또한, 측정된 포인팅 바이어스를 고려하여 자이로 오프셋을 안테나 시스템에 보정한 뒤 저궤도위성을 재추적한 결과 보정한 각도만큼 포인팅 정확도가 향상되었음을 확인할 수 있었다. 이후에 수행된 나로호 3 차 발사(2013 년 1 월 30 일)에서 안테나 시스템이 나로호를 요구되는 포인팅 정확도 범위내에서 추적하였음을 확인하였다. The 4.6m three axis mobile telemetry antenna system performs the ground telemetry functions that track the launcher, receive the telemetry data and deliver the main flight data to Naro Space Center, in the real time. As normally required to check this antenna performance in the real sea before the launch mission, we used the method of tracking the LEO satellites in order to measure the pointing accuracy. Using this method, we could also find the pointing bias which dominantly contributes to the pointing error in the azimuth axis, and identify that the main source of the bias was due to the drift of the heading angle of the gyrocompass in the azimuth axis. Considering the pointing bias, the systematic correction of the order of 0.25 degrees was added in the azimuth axis. As a result of the correction, it is checked that the pointing accuracy was improved approximately as much as the amount of such correction. We also checked that the antenna system tracked the KSLV-I within the required pointing accuracy in the third launch at January 30<SUP>th</SUP> 2013.

      • KCI등재후보

        원통형 도파관 캐비티 필터의 마이크로파 방전과 고전력 취급 능력

        이선익,김중표,임원규,김상구,장진백 한국위성정보통신학회 2017 한국위성정보통신학회논문지 Vol.12 No.3

        본 논문에서는 지상에서 시험 중에 발생한 X-대역 원통형 도파관 캐비티 필터의 방전을 소개하고, 원인 분석을 위하여 수행한 전자 장 시뮬레이션 결과와 실제 운용궤도에서의 발생 가능성에 대하여 분석한 내용을 기술하였다. 전자장 시뮬레이션을 위하여 상용 툴(FEST3D)을 이용하여 필터를 모델링하고 대역폭 안팎의 주파수 신호(1 W Continuous Wave)를 입력하면서 필터 내부의 전계를 살펴보았다. 이 결과, 대역폭 중심보다는 가장자리(band edge) 주파수 신호가 입력되었을 때 필터 내부의 튜닝 스크류에서 더 강한 전계가 형성되는 것으로 나타났다. 그리고 방전 임계 전력을 산출하여 필터에 실제 입력된 전력과 비교해 본 바, 방전 임계값을 초과 하는 전력이 필터에 입력되었고 이에 따라 강한 전계가 발생하고 온도가 급격히 상승하여 전기적인 단락으로 이어진 것으로 파악되 었다. 추가적인 분석 결과 이 방전은 실제 운용궤도에서는 발생할 가능성이 낮고, band edge 주파수가 필터에 입력되더라도 멀티팩 터(multipactor) 현상은 일어나지 않을 것으로 예측되었다. 지상에서 일어날 수 있는 마이크로파 방전에 대한 대책으로서 band edge 신호 입력을 피하거나 전력 레벨을 낮게 입력하는 방법을 제안하였다. In this paper, a mircrowave breakdown of X-band circular waveguide cavity filter, which occurred during ground test, was introduced, and electro-magnetic field simulation results to identify a root cause, and the analysis of possibility of its occurrence on orbit operation were presented. Filter modeling for simulation was conducted with a commercial tool (FEST3D), and electric fields inside the filter were monitored at the input of 1 W continuous wave. In our observation, strong electric field intensities were monitored on the tuning screws especially at the input of band-edge frequencies. The threshold power levels for the breakdown were also estimated and compared with the input power levels actually injected to the filter. From this estimation, we could figure out that the power exceeding the breakdown threshold was injected to the filter so that strong electric fields were generated and temperature increased high, and this became a root cause of the electrical short. Our further analysis showed that this kind of microwave breakdown is not likely to occur on orbit operation, and multipactor is expected not to occur at the input of band-edge frequencies. As a measure to prevent the microwave breakdown, we suggested to avoid the injection of band-edge frequencies and inject lower power levels to the filter.

      • 위성용 동축 계단형 임피던스 저역통과필터 설계

        이선익,김중표,임원규,김상구,이상곤,이필용,염경환 한국항공우주학회 2015 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.4

        위성 통신 시스템의 입력단 또는 출력단에서 저역통과필터는 대역통과필터가 억제하지 못하는 대역외 신호를 감쇠시키는데 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 동축형태의 계단형 임피던스 저역통과필터를 설계하고 전기적 응답 특성을 제시하였다. 임의의 지구정지궤도 위성의 RF 통신시스템으로부터 저역통과필터의 요구사항을 도출하고 설계목표를 설정하였다. 필터의 진폭응답은 체비세프 모양으로 선택하고 차수는 9 차로 선정하였으며 9GHz 에서도 50dB 이상 차단특성을 갖도록 하였다. 설계 결과, 필터 응답은 요구 사항을 만족하였고, 필터의 내부 전송선로를 고정하기 위해 절연체를 삽입하였을 때 대역외 감쇠 특성이 개선되고 Transmission peak 이 나타나는 주파수를 더 높은 주파수 영역으로 이동시키는 효과가 있음을 보였다. Low Pass Filter (LPF) plays a crucial role in rejecting the out-of-band signals which are not fully attenuated by Band Pass Filter (BPF), at the front-end of satellite communication system. In this paper, a design of the coaxial stepped impedance LPF, and electrical performances obtained by EM simulation were presented. Taking into account RF system characteristics of an arbitrary geostationary satellite, design requirement and design goal were set up. The Chevyshev shape with 9th order was selected, and the out of band rejection characteristic was defined to have at least 50dB rejection at 9GHz. The design result showed that the filter response met the design requirement, and the unwanted transmission peaks moved to higher frequency, in the presence of a dielectric material used to fix the internal transmission lines inside the filter.

      • KCI등재

        12주 복합운동이 비만 여중생의 렙틴과 인슐린에 미치는 영향

        이선익,조영석,양정옥,Lee, Seon-Ik,Cho, Young-Seuk,Yang, Jeong-Ok 한국데이터정보과학회 2012 한국데이터정보과학회지 Vol.23 No.5

        본 연구는 체지방률이 30%이상인 비만 여중생을 대상으로 복합운동집단 (n=20)과 통제집단 (n=20)으로 비교분석하여 12주 복합운동 (유산소운동+저항운동)이 비만 여중생의 운동 전과 후의 렙틴과 인슐린에 미치는 영향을 구명하는데 그 목적이 있다. 본 연구의 자료처리는 SPSS 19.0 통계프로그램을 이용하여 각 변인 간에 평균과 표준편차를 산출하여 샤피로-윌크 검정 값을 이용해 정규성을 검정한 후 독립표본 t-검정을 실시하였다. 12주간 복합운동에 따른 전 후 전변인의 차이를 비교하기 위하여 대응표본 t-검정을 이용하였다. 모든 통계적 분석을 위한 유의수준은 ${\alpha}=0.05$로 설정하였다. 본 연구 결과에서 렙틴과 인슐린은 복합운동집단에서 모두 유의하게 감소하였다. 규칙적인 12주 복합운동이 비만 여중생의 렙틴과 인슐린에 긍정적인 영향을 미친 것으로 사료된다. This study aims to examine the effects of a 12-week compound exercise program (aerobic exercise+weight training) on obese middle school girls' leptin and insulin before and after the exercise. This is achieved by dividing obese middle school girls whose body fat percentage is over 30% into a compound exercise group (n=20) and a control group (n=20) and conducting comparative analysis on them.After the Shapiro-Wilk normality test of the variables, a two-sample t-test was performed to see if the variables have the same mean between the compound exercise and control groups. A paired t-test was also performed to see if the changes in the variables before and after the compound exercise program were statistically significant. For all the statistical analysis, the significance level was set at ${\alpha}=0.05$. The results of this study showed the leptin and insulin levels in the combined exercise group had been significantly decreased. The regular 12 weeks of combined exercise is considered to have a positive impact on leptin and insulin levels in obese schoolgirls.

      • 슈퍼천이궤도에서의 정지궤도위성 S-대역 원격측정명령계 링크버짓 분석

        이선익,김상구,임원규,김중표,유상범,이상곤,염경환 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.4

        정지궤도에 위성을 투입하는 궤도로서 지구천이궤도 또는 이심률이 큰 슈퍼천이궤도가 이용되고 있다. 슈퍼천이궤도를 이용하는 경우 위성과 지상국간 S-대역 원격측정명령계의 통신 링크버짓을 10<SUP>-6</SUP> 의 비트에러율을 목표로 최악조건에서 분석하였다. 기존 S-대역 정지궤도위성급의 송수신 제원을 적용하였을 때 상향링크에서는 지상국 EIRP 가 약 65dBW 이상이면 3dB 이상 충분한 마진이 확보되고, 하향링크에서는 지상국 G/T 가 23dBi/K 급이면 0.1~2.7dB 의 최소마진을 갖는 것으로 분석된다. 따라서, 이에 준하는 세계적인 글로벌 지상국들을 활용하면 SSTO 에서 통신이 가능할 것으로 보인다. Geosynchronous Transfer Orbit and Super Synchronous Transfer Orbit have been utilized to inject the satellite into GEO. Being SSTO of use, the link budget analysis, under the goal of BER 10<SUP>-6</SUP>, is conducted based upon the worst case for the S-band telemetry and command applications of a GEO satellite. Under the assumption of the existing S-band GEO satellite’s parameters, the uplink margins more than 3dB can be secured when the ground station’s EIRP is greater than 65dBW while in the downlink minimum margins of approximately 0.1~2.7dB can be achieved with ground station G/T of 23dBi/K. In consequence, the equivalent worldwide ground stations appear to secure the RF links in SSTO for this application.

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