재밍용 후엽감쇄 고출력 구형 혼 안테나 설계 :Design of Back-Lobe Reducing High-Power Rectangular Horn Antenna for Jamming

신재윤

추천

검색

자료유형: 학위논문

저자정보: 신재윤 (충남대학교, 忠南大學校大學院)

지도교수: 우종명

발행연도: 2018

저작권: 충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수4

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2018

고출력 혼 안테나의 후엽감쇄 연구

신재윤 , 심홍석 , 이병현 외 2명 한국전자파학회논문지 2018.05 학술저널

재밍용 후엽감쇄 고출력 구형 혼 안테나 설계

신재윤 전자전파정보통신공학과 2018.01 학위논문

이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
이 논문의 연구 히스토리 확인하기

초록· 키워드

오류제보하기

본 논문에서는 기존 HPM 시스템에 사용되는 반사경 안테나의 단점인 스필오버(Spill over)현상을 보완하며, 큰 소스를 여러개의 작은 소스로 분할하여 큰 전력의 효과를 낼 수 있는 구형 혼 안테나를 설계하였다.
우선 설계주파수 1.57 GHz에서 최대 후엽감쇄 특성을 갖도록 단락구조물을 이용하여 구형 혼 안테나를 설계 및 제작하였으며, 시뮬레이션을 통해 최적화된 단락구조물은 3단 오프셋 합성 단락구조물이다. 1단 단락구조물은 개구면 4면을 감싸는 구조로 간격 30 mm, 깊이 143 mm로 설계하였고, 2단 단락구조물은 1단 단락구조물과 개구면 사이 위, 아랫면에 간격 10 mm, 깊이, 48 mm로 설계하였으며, 3단 단락구조물은 1단 단락구조물 위, 아랫면에 간격 20 mm, 깊이 143 mm로 설계한 후 오프셋을 35 mm로 설계 후 구형 혼 안테나에 부착하였다. 제작된 안테나의 ?10 dB 대역폭은 0.99 ∼ 1.76 GHz이며, 설계주파수 1.57 GHz에서 최대이득 13.37 dBi, 빔폭 E-plane 47.03˚, H-plane 40.43˚로 측정되었다. 후엽감쇄 특성을 나타내는 FBR은 47.2 dB로 기본 구형 혼 안테나와 비교하면 18.7 dB가 개선되었다.
다음으로 고출력 소스의 단점을 보완하고자 가정에서 사용하는 전자레인지 마그네트론을 소스로 다수 배열하여 큰 전력을 방사시킬 수 있는 4×4 배열 합성 구형 혼 안테나를 설계하였다. 설계주파수 2.45 GHz에서 제작된 안테나는 기본 구형 혼 안테나와 비교하여 최대이득은 14.8 dBi가 증가하였으며, 빔폭은 E-plane 41.8˚, H-plane 54˚가 좁아졌으며, FBR은 15.75 dB가 개선되었다.
그 후 설계된 4×4 배열 합성 구형 혼 안테나에 마그네트론 출력 손실이 최소가 되도록 전력 전달용 도파관 어댑터를 설계하였다. 설계된 16개의 도파관 어댑터는 2.45 GHz에서 S11 평균 ?13.79 dB, S21 평균 ?0.25 dB 특성을 나타내었다.
최종적으로 설계된 4×4 배열 합성 구형 혼 안테나의 중앙 4개 포트를 이용해 마그네트론 출력을 인가하여 드론 재밍 실험을 진행한 결과 10 m 거리에서 비행하고 있는 드론이 동작하지 못하고 재밍 됨을 확인하였다.

In this paper, we designed a rectangular horn antenna that supplements the spill over which is a disadvantage of the reflector antenna used in the existing HPM system and can divide a large source into several small sources to achieve a large power effect.
First of all, the rectangular antenna was designed and fabricated with a corrugated structure for a maximum back lobe reduction at designed frequency 1.57 GHz, the optimized corrugated structure through simulations was three-stage offset corrugated structure. The first stage corrugated structure was designed to cover 4 sides of the aperture with 30 mm of length and 143 mm of depth, the second stage was positioned between the first stage and top and bottom aperture with 10 mm of length and 48 mm of depth. The third stage structure was positioned top and bottom of the first stage with 20 mm of length and 143 mm of depth, and then the offset was set to 35 mm. The designed structure was attached to the rectangular horn antenna. The 10 dB bandwidth of the fabricated antenna was 0.99 ~ 1.76 GHz, the maximum gain at designed frequency 1.57 GHz was 13.37 dBi, and the beamwidth was 47.03° at E-plane, and 40.43° at H-plane. The FBR(Front-to-Back Ratio) that shows back lobe reduction characteristic was 47.2 dB, which was improved by 18.7 dB compared to basic rectangular horn antenna.
Next, to overcome the disadvantages of high power sources, we designed a 4 × 4 array synthesized rectangular horn antenna that can radiate high power by arranging a large number of microwave magnetrons used in the home. The fabricated antenna at designed frequency 2.45 GHz was improved maximum gain by 14.8 dBi, was narrowed the beamwidth by 41.8° at E-plane, 54° at H-plane, and was improved FBR by 15.75 dB compared to basic rectangular horn antenna.
After that, the waveguide adapter for power transfer was designed to minimize the magnetron output loss in the designed 4 x 4 array synthesized rectangular horn antenna. The designed 16 waveguide adapters showed averaged -13.79 dB of S11 , and averaged -0.25 dB S21 characteristics.
Finally, as the result of the drone jamming experiment when we applied the magnetron output by using 4 ports at the center of the designed 4 x 4 array synthesized rectangular horn antenna, it was confirmed that the drone flying at a distance of 10 m did not operate and jammed.

제 1 장 서 론 1
1-1. 연구배경 및 목적 1
1-2. 논문의 구성 4
제 2 장 후엽감쇄를 위한 구형 혼 안테나 설계 5
2-1. 기본 구형 혼 안테나 설계 5
2-2. 1단 단락구조물 설계 12
2-2-1. 1단 단락구조물(개구면 4면)의 간격(g)에 따른 특성 12
2-2-2. 1단 단락구조물(개구면 4면)의 깊이(d)에 따른 특성 16
2-2-3. 1단 단락구조물(개구면 2면)의 간격(g)에 따른 특성 20
2-2-4. 1단 단락구조물(개구면 2면)의 깊이(d)에 따른 특성 23
2-3. 단락구조물 단의 수(Step)에 따른 특성 26
2-4. 2단 합성 단락구조물 설계 29
2-5. 3단 합성 단락구조물 설계 32
2-5-1. 3단 합성 단락구조물 특성 #1 32
2-5-2. 3단 합성 단락구조물 특성 #2 35
2-6. 3단 오프셋 합성 단락구조물 설계 38
2-7. 제작된 구형 혼 안테나 특성 41
제 3 장 구형 혼 안테나의 배열 및 도파관 어댑터 설계 45
3-1. 구형 혼 안테나의 배열 합성 45
3-2. 4×4 배열 합성 구형 혼 안테나의 후엽감쇄 53
3-3. 제작된 4×4 배열 합성 구형 혼 안테나 특성 56
3-4. 도파관 어댑터 설계 60
제 4 장 재밍 실험 63
4-1. 마그네트론 출력 측정 63
4-2. 드론 재밍 실험 66
제 5 장 결 론 67
참고문헌 69
ABSTRACT 71

최근 본 자료

전체보기

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

이 논문의 연구 히스토리 (2)

초록· 키워드

목차

최근 본 자료

댓글(0)