큐브위성 통신시스템용 원형편파 패치안테나의 슬롯합성기술
Slot Loading Methodology of Circularly Polarized Patch Antenna for CubeSat Communication Systems
초록/요약
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.
more초록/요약
In this dissertation, the novel slot loading methodology is theoretically analyzed and experimentally verified to optimize the performances of circularly polarized microstrip patch antennas for CubeSat communication systems. Conventional slot loading technique based on microstrip patch antennas has been used only for the purpose of miniaturized antenna size, broadening operation bandwidth, improving antenna gain, realizing circular polarization and frequency or polarization reconfiguration. However, the proposed slot loading methodology can provide two additional independent radiation principles while maintaining the advantages of conventional slot combining techniques. It also has the ability to generate circular polarization in bi-directional radiation. In addition, the proposed slot loading technique considering the miniaturization of size, weight reduction, simplification of fabrication process, minimization of the number of usable antennas and ease of integration of CubeSat systems has been conducted in order to apply to the platform of CubeSat communication systems. The proposed slot loading technique is applied to a circularly polarized microstrip antenna with the identical sense in opposite radiating directions in a dual-band and a circularly polarized microstrip antenna with a bi-directional radiation with opposite polarization senses in a single band. The slot loading methodology will be expected to apply for new communication antenna technology for various Cubesat missions.
more목차
제 1 장 서론 1
제 2 장 큐브위성 통신시스템 및 안테나기술 10
제 1 절 큐브위성 통신시스템 10
제 2 절 큐브위성 안테나 개요 13
제 3 절 플랫폼 적용을 위한 평판 안테나기술 21
제 4 절 패치안테나 슬롯합성기술 선행연구 26
제 3 장 이중대역 원형편파 패치안테나 34
제 1 절 연구동기 및 안테나 기술개요 33
제 2 절 안테나 설계 및 모의실험 분석 36
제 3 절 안테나 제작 및 측정실험결과 55
제 4 장 양방향 원형편파 패치안테나 63
제 1 절 연구동기 및 안테나 기술개요 63
제 2 절 안테나 설계 및 모의실험 분석 66
제 3 절 안테나 제작 및 측정실험결과 83
제 5 장 결론 및 향후 연구계획 90
참고문헌 92
Abstract 104
