위상배열 응용을 위한 스마트 스킨 안테나 설계 및 제작
Design and Fabrication of Smart Skin Antenna for Phased Array Applications
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초록
본 논문에서는 위상배열로 응용할 수 있는 스마트 스킨 안테나에 대한 기본 설계와 제작에 대해 소개하였다. 스마트 스킨 위상배열 안테나는 기계적 회전 없이 전기적으로 안테나 방사패턴을 조향 제어할 수 있는 안테나로서, 강도 및 중량 등의 기 계적 특성이 우수한 허니콤 샌드위치 구조를 이용하여 전기적, 기계적 특성을 모두 만족하도록 설계되어야 한다. 본 논문에서 제시한 스마트 스킨 안테나는 공진 주파수 5 GHz 원형편파의 2×2 부배열이며, 동축 케이블에 의한 프루브 급전방식으로 설계 하였다. 그리고, 전자기 수치해석을 통하여 레이돔이 있는 경우와 없는 경우에 대해 비교 분석하였다. 이와 같이 설계된 안테 나를 제작하여 안테나 성능시험을 하였으며, 그 결과 이득은 12.2 dBi, 주파수 대역폭은 6.4 %의 양호한 성능을 확인하였다.
Abstract
This paper describes the basic design and fabrication of smart skin antenna for phased array applications. The smart skin phased array antenna, of which radiation pattern can be electrically steerable without mechanical rotation, has to meet the both mechanical and electrical performance. The smart skin antenna is a honeycomb sandwich structure to enhance the mechanical performance such as strength, weight and so on. The example of smart skin antenna integrated with radome is designed with the resonant frequency of 5 GHz, circular polarization, 2 by 2 subarray, and a coaxial probe-fed excitation. In addition, the performance of raw microstrip patch antenna uncovered radome is investigate. The fabricated smart skin antenna shows a reasonable performance with gain of 12.2 dBi and frequency bandwidth of 6.4 %.
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