위상배열안테나시스템

소개

12.5GHz 대역의 배열 안테나와 LNA, Phase Shifter(위상변위기)의 설계 과정과 HFSS,ADS 시뮬레이션 파일을 포함한 자료입니다. 약 80페이지 분량의 보고서와 PPT자료가 함께 포함되어있고 완성된 안테나와 LNA,위상변위기의 사진 자료 및 네트워크 어날라이저 측정 파일도 포함되어 있습니다. 유용하게 쓰세요.

목차

제 1 장 서 론
제 2 장 배열 안테나 설계
1. 사각형 마이크로스트립 패치 안테나의 기본 특성
1.1 Cavity Model
1.2 Transmission Line Model
1.3 입력 임피던스
1.4 Fringing effect (프린징 효과)
1.5 복사 전계
1.6 실효 길이, 공진 주파수, 실효 폭
1.7 사각형 마이크로스트립 패치의 폭과 길이
2. 원형편파
2.1 원형편파
2.2 축비
3. 배열 구조
3.1 Uniform Linear Array
4. 급전선 구조
4.1 Transformer
4.2 급전 선로의 불연속점 보상
5. 안테나 설계
5.1 단일 안테나 설계
5.2 급전 구조 설계
5.3 배열 안테나 설계
5.4 제작된 배열 안테나
6. 결론

제 3 장 위상 변위기 설계
1. Phase Shifter
1.1 위상 변위기의 종류 및 특징
1.2 반도체 위상 변위기
1.3 FET의 등가모델
2. 위상 변위기 회로의 이론
2.1 기본이론
2.2 부하 선로형 위상 변위기
3. 22.5° 위상 변위기의 설계 및 측정결과
4. 결론

제 4 장 LNA 설계
1. LNA 설계를 위한 기초이론
1.1 Stability
1.2 Power gain
1.3 Noise figure
1.4 결론
2. LNA 설계 과정
2.1 트랜지스터 선택
2.2 DC bias circuit design
1) FET curve tracer
2) Operating point
3) Characteristics
4) DC Feed 설계
5) DC Block 설계
2.3 Stability
1) Bypass capacitor 연결
2) Bias 선로에 51 연결
2.4 Matching network design
1) Input matching design
2) Output matching design
3) Interstage matching design
4) Matching network 보정
2.5 Schematic
3. 결과
3.1 실제 제작
1) CAD를 통한 Layout 수정
2) Etching 과정
3) Soldering
3.2 측정 및 결과 확인
1) 측정
2) 측정결과
3) 오차분석
4. 결론
4.1 Stability
4.2 Soldering
4.3 TR의 선택
4.4 DC전원 인가시 TR파손

제 5 장 제 작
1. 제작 과정
2. 제작된 위상 배열 안테나의 형태
3. 제작된 위상 배열 안테나의 특성 및 분석

제 6 장 결 론 및 참고 문헌
1. 오차 발생 분석

본문내용

1965년 세계 최초의 상업 위성인 ‘Early Bird' (INTELSAT-1) 가 발사되어 실질적인 위성 통신 서비스를 제공하여 왔으며 국내에서도 1995년 8월 5일 국내 최초의 통신 위성인 무궁화 위성이 발사되어 다양한 위성 통신 서비스가 확대되고 수요자가 급증하고 있다. 위성방송은 위성으로부터 전파를 직접 수신하기 때문에 화상이 깨끗하며 지형에 관계없이 명료한 영상을 얻을 수 있다. 이러한 위성 방송을 효과적으로 수신하기 위해서는 높은 이득과 편파특성을 갖는 고성능의 안테나가 필요하다. 이러한 성능을 충족하기 위하여 parabola 안테나가 사용되어 왔으나 부피가 크고, 무거우며, 눈, 비, 바람 등 기상에 크게 영향을 받는 등 여러 가지 단점을 가지고 있다. 최근 이에 대한 대안으로 개발된 것이 작고, 가벼운 마이크로스트립 배열 안테나이다.
기존의 고정된 빔의 형태를 갖는 안테나는 서로간의 위치에 따라서 수신감도가 나빠지는 문제점이 발생하게 되었는데 이를 해결하기 위해서 안테나의 상호 위치에 따라 지향성이 있는 빔의 방사 방햫을 바꾸어주는 위상 배열 안테나가 이동체의 송수신을 위해서 적합하다.
위상배열 안테나는 주사(scan)능력을 가지고 있어서 레이다 시스템을 비롯하여 광범위하게 응용되고 있다. 주사방법에는 기계적인 회전방법과 전자적인 회전방법의 두 가지로 나누어지는데, 전자적인 주사방식은 무작위 조절이 가능하고, 경량 제작이 가능하며, 기계적인 움직임이 요구되지 않으므로 기계적인 회전방법보다 안정되어 있다. 또한 빠른 속도로 빔의 위치를 바꿀 수가 있어 빔에 대한 연속적인 주사가 가능하며, 안테나를 배열하므로 높은 이득을 얻을 수가 있다.

참고자료

· Antenna Theory - Constantine A.Balanis
· Microwave Engineering - David M.Pozar
· RF Design House
· Etc...