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        우주 감시 레이다에 적용 가능한 능동위상배열 안테나 설계 및 제작

        권시원(Siwon Kwon),조수빈(SooBean Cho),주정명(JoungMyoung Joo),채희덕(Heeduck Chae),진형석(Hyung-Suk Jin),김동현(DongHyun Kim),노재우(JaeWoo Noh) 한국전자파학회 2024 한국전자파학회논문지 Vol.35 No.2

        최근 증가하는 우주 쓰레기로 인해 인간의 우주활동이 위협받고 있으며, 이를 상시 감시하기 위한 우주 감시 레이다 개발이 필요하다. 본 논문에서는 모듈 단위의 확장을 통해 L-Band 우주 감시 레이다에 적용 가능한 8×8 모듈형 배열 안테나를 설계/제작하였다. 실제 우주 감시 레이다로의 넓은 빔 조향 범위(off-axis±45°)를 고려하여 조향 범위 내에서 개별소자의 능동반사계수의 목표 성능을 −7 dB 이하로 설정하여 열화를 최소화하였으며, 시스템 단위 통합 후 송수신 경로의 실시간 상태 점검 및 보정이 가능하도록 복사소자에 점검경로를 적용하였다. 또한, 빔 조향 시 발생할 수 있는 이득 저하를 방지하고자 6 dB 빔 폭은 120° 이상을 만족하도록 설계하였다. 설계/제작된 안테나의 성능은 시뮬레이션 및 측정을 통해 목표 성능을 만족하였음을 확인하였다. Human space activities can be threatened by the recent increase in space waste. Therefore, a space surveillance radar must be developed to continuously monitor them. In this study, an 8×8 modular active phased array antenna applicable to an L-band space surveillance radar was designed/produced through module-level expansion. Considering the actual wide beam steering range (off-axis ±45°) of the space surveillance radar, the active reflection coefficient of single elements within the steering range was minimized by setting to less than -7 dB. Additionally, the calibration path was applied to the radiation element to check and rectify the real-time state of the transmission/reception path after system-level integration. Furthermore, the design prevented gain reduction that might occur during beam steering and satisfied the 6 dB beam width of more than 120°. Simulations and measurements confirmed that the performance of the designed/produced antenna met the target performance.

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