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표제지
국문요약
목차
제1장 서론 11
제2장 큐브위성 통신시스템 및 안테나 기술 20
제1절 큐브위성 통신시스템 20
제2절 큐브위성 안테나 개요 23
제3절 플랫폼 적용을 위한 평판 안테나 기술 31
제4절 패치 안테나 슬롯합성기술 선행연구 36
제3장 이중대역 원형편파 패치 안테나 44
제1절 연구동기 및 안테나 기술개요 44
제2절 안테나 설계 및 모의실험 분석 46
제3절 안테나 제작 및 측정실험 65
제4장 양방향 원형편파 패치 안테나 73
제1절 연구동기 및 안테나 기술개요 73
제2절 연구동기 및 안테나 기술개요 76
제3절 안테나 제작 및 측정실험 93
제5장 결론 및 향후 연구계획 100
참고문헌 102
Abstract 114
표 1.1. 소형위성의 분류에 따른 특성 요약 12
표 1.2. 큐브위성 시스템의 설계 요소 14
표 2.1. 큐브위성 시스템 적용을 위한 평판형 안테나 설계 요소 32
표 2.2. 기술요소별로 분류한 큐브위성 평판형 안테나 33
표 3.1. 이중대역 이방향 원형편파 안테나 설계 변수 47
표 3.2. p변화에 따른 모의실험결과 요약 52
표 3.3. ag 변화에 따른 모의실험결과 요약(이미지참조) 55
표 3.4. g 변화에 따른 모의실험결과 요약 58
표 3.5. w1,w2 크기 변화에 따른 안테나 특성 모의실험 결과 61
표 3.6. 이중대역 이방향 원형편파 안테나 최종 치수 62
표 3.7. 이중대역 이방향 원형편파 안테나 최종 결과 71
표 4.1. 양방향 원형편파 안테나 설계 변수 77
표 4.2. p변화에 따른 모의실험결과 요약 81
표 4.3. t₁, b₁ 변화에 따른 모의실험결과 요약 84
표 4.4. g변화에 따른 모의실험결과 요약 87
표 4.5. w변화에 따른 모의실험결과 요약 90
표 4.6. 양방향 원형편파 안테나 최종 치수 91
표 4.7. 양방향 원형편파 안테나 최종 결과 98
그림 1.1. 소형위성의 분류와 큐브위성의 범위 13
그림 1.2. 1U 큐브위성 COMPASS-1의 구조 13
그림 1.3. 큐브위성의 연도별 임무수행기관 현황 15
그림 1.4. 큐브위성의 크기 별 발사현황(2016년 기준) 16
그림 1.5. 국내대학에서 발표된 다양한 큐브위성 구조 17
그림 2.1. CanX-2 큐브위성 통신시스템 및 안테나 구조 21
그림 2.2. 큐브위성 안테나의 다양한 형태 23
그림 2.3. 큐브위성 도선형 안테나 24
그림 2.4. 큐브위성 풍선형 반사판 안테나 25
그림 2.5. 큐브위성 Cassegrain 반사판 안테나 26
그림 2.6. 큐브위성 반사배열 안테나 27
그림 2.7. 큐브위성 멤브레인 안테나 28
그림 2.8. 큐브위성 V대역 Bull's eye 혼 안테나 29
그림 2.9. 큐브위성 평판 안테나 30
그림 2.10. 슬롯이 합성된 원형편파 마이크로스트립 안테나 37
그림 2.11. 접지면 슬롯이 합성된 원형편파 패치 안테나 38
그림 2.12. 한 쌍의 슬롯이 합성된 원형편파 패치 안테나 39
그림 2.13. 재구성 슬롯이 합성된 원형편파 패치 안테나 40
그림 2.14. 화살표-십자형 슬롯이 합성된 기술 41
그림 2.15. 최적화된 슬롯합성기술이 적용된 원형편파 패치 안테나 42
그림 3.1. 이중대역 이방향 원형편파 패치 안테나 45
그림 3.2. 이중대역 이방향 원형편파 안테나 구조 46
그림 3.3. 이중대역 이방향 원형편파 발생 원리 48
그림 3.4. p변화에 따른 반사계수 및 축비 모의실험결과 50
그림 3.5. p변화에 따른 안테나 이득 모의실험결과 51
그림 3.6. ag 변화에 따른 반사계수 및 축비 모의실험결과(이미지참조) 53
그림 3.7. ag 변화에 따른 안테나 이득 모의실험결과(이미지참조) 54
그림 3.8. g 변화에 따른 반사계수 및 축비 모의실험결과 56
그림 3.9. g 변화에 따른 안테나 이득 모의실험결과 57
그림 3.10. w1,w2변화에 따른 반사계수 및 축비 모의실험결과 59
그림 3.11. w1,w2 변화에 따른 안테나 이득 모의실험결과 60
그림 3.12. 안테나 표면전류분포 모의실험결과 63
그림 3.13. 제작한 안테나 시제품 사진 65
그림 3.14. 안테나 반사계수 66
그림 3.15. 안테나 1.575 GHz 방사패턴 67
그림 3.16. 안테나 2.230 GHz 방사패턴 68
그림 3.17. 안테나 축비 및 이득 70
그림 4.1. 양방향 원형편파 패치 안테나 74
그림 4.2. 양방향 원형편파 안테나 구조 76
그림 4.3. p변화에 따른 반사계수 및 축비 모의실험결과 79
그림 4.4. p변화에 따른 안테나 이득 모의실험결과 80
그림 4.5. t₁, b₁변화에 따른 반사계수 및 축비 모의실험결과 82
그림 4.6. t₁, b₁변화에 따른 안테나 이득 모의실험결과 83
그림 4.7. g 변화에 따른 반사계수 및 축비 모의실험결과 85
그림 4.8. g변화에 따른 안테나 이득 모의실험결과 86
그림 4.9. w변화에 따른 반사계수 및 축비 모의실험결과 88
그림 4.10. w변화에 따른 안테나 이득 모의실험결과 89
그림 4.11. 안테나 표면전류분포 모의실험결과 92
그림 4.12. 제작한 안테나 시제품 사진 93
그림 4.13. 안테나 반사 계수 94
그림 4.14. 안테나 2.153 GHz 방사패턴 95
그림 4.15. 정방향과 후방향 안테나 축비 96
그림 4.16. 측정치와 시뮬레이션값 비교를 통한 안테나 이득 97
초록보기 더보기
본 논문에서는 큐브위성 통신시스템용 원형편파 마이크로스트립 패치 안테나에 적용하여 성능을 최적화하기 위한 새로운 슬롯합성기술에 대하여 이론적으로 분석하고 실험적으로 검증을 수행하였다. 종래의 마이크로스트립 패치 안테나 기반의 슬롯합성기술은 안테나 크기의 소형화, 동작대역폭의 광대역화, 안테나 이득의 향상 및 원형편파의 구현 및 주파수 혹은 편파 재구성의 목적으로만 사용되어왔다. 본 논문에서는 기존 슬롯합성기술의 장점을 유지하면서, 추가적으로 독립적인 두 종류의 방사 원리를 제공할 수 있으며, 또한 양방향으로 원형편파를 발생시키는 기능을 가지는 새로운 슬롯합성 기술을 제안한다. 추가적으로 큐브위성 통신시스템의 플랫폼에 적용하기 위하여 크기의 소형화, 무게의 경량화, 제작공정의 단순화, 가용 안테나 개수의 최소화 및 큐브위성 시스템 집적 용이성을 고려한 슬롯합성기술에 관한 연구도 함께 수행하였다. 제안하는 새로운 슬롯합성기술은 이중대역에서 서로 다른 방사방향으로 동일한 회전방향을 가진 원형편파 마이크로스트립 안테나이다. 또한 단일대역에서 서로 다른 방사방향으로 반대의 회전방향을 가진 원형편파 마이크로스트립 안테나도 제안하여 성공적인 측정실험결과를 도출하였다.
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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