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위성 통신 능동 위상 배열 안테나에서 주파수 스캔 효과로 발생하는 빔 지향 오차의 보상
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- 발행일
- 200304
- 출처
- 한국전자파학회논문지, v.14 no.4, pp.413-420
- ISSN
- 1226-3133
- 출판사
- 한국전자파학회 (KIEES)
- 협약과제
- 01DR1100, 통신용 광대역 적응형 안테나 기술개발, 최재익
- 초록
- 본 논문에서는 위성통신용 능동 위상배열 안테나에서 주파수 스캔 효과에 의하여 발생하는 안테나 빔 패턴의 지향 오차를 보상하는 방법을 제안한다. 능동 위상배열 안테나가 두 개의 빔 패턴을 위하여 두 개의 배열이 직렬 연결되고 배열 수가 비대칭인 경우에, 두 빔의 적용 주파수가 다르고 주파수 간격이 크며 빔 폭이 좁고 스캔 각이 크면 안테나는 주파수 스캔 효과에 의해 빔 지향 오차가 발생한다. 제안되는 수식을 사용하면, 빔 지향 오차 각을 예측하여 계산할 수 있으며 이를 보상하는 능동 위상배열 안테나의 위상제어 값을 계산할 수 있다. 본 논문에서는 첫째 층 32×4 배열과 둘째 층 4×2 배열 구조로부터 두 개의 안테나 빔을 가지고, 7.25 GHz ∼7.75 GHz 주파수 대역에서 두 빔의 주파수 편차가 최대 500 MHz(6.7 %)이며, 주파수 스캔 범위가 0°∼±35°이고, 35.6 dBi 이득과 2.2°의 3 dB 빔 폭을 가지는 능동 위상배열 안테나 시스템을 제작하고, 주파수 스캔 효과에 의한 빔 지향 오차를 제안된 방법의 적용 전과 적용 후에 측정 비교하였다. 주파수 스캔 효과에 의한 빔 지향 오차는 보상 전에 최대 2.5°였으나, 보상 후에는 최대 0.2°오차로 감소하였다. 제안된 보상으로 안테나 시스템은 7 dB 신호감쇄가 보상되었다. 제안된 보상으로 능동 위상배열 안테나는 통신을 위한 목표 위성을 정확하게 지향할 수 있다.
- KSP 제안 키워드
- 5 GHz