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오프셋 파라볼라를 이용한 TEM 피드 임펄스 안테나 설계

Design of an Impulse Radiating Antenna using a TEM fed offset parabola

초록/요약 도움말

An offset parabola with a TEM feed horn is designed and analyzed to achieve a simple and low cost impulse radiating antenna (IRA). For radiating high power impulses, ultra-wide band and very high gain antenna is needed. To accommodate those requirements, an antenna structure composed of a tapered TEM horn and an offset parabola are utilized. Unlike the existing IRA’s, the proposed IRA has an integrated balun and inversely tapered TEM feed horn which can be made by cutting and bending brass sheet. The offset parabola is adopted to prevent blockage due to the TEM feed horn. The design parameters of the TEM horn are varied and their influences on return losses, directivities, cross-polarization levels, and time-domain impulse responses are observed through simulations. Using the results, an IRA is built and its performance is measured.

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초록/요약 도움말

고출력 임펄스 방출을 위해 오프셋 파라볼라와 새로운 형태의 TEM 구조의 급전 안테나를 이용하여 기존의 임펄스 안테나에 비해 간단한 구조와 제작 비용의 감소하는 방법을 제시한다. 강력한 임펄스를 전파 형태로 방출하기 위해서는 초광대역 특성과 높은 이득이 필요한데, 이를 위해 새로운 형태의 초광대역 TEM 혼 안테나와 피드에 의해 반사판이 가려지는 문제를 제거하기 위해 오프셋 파라볼라 반사판을 사용한다. 50Ω동축 케이블을 통해 임펄스 신호를 전달하기 위해 TEM 혼 안테나에 임피던스 매칭과 동시에 차동 모드로 변환하기 위한 발룬 구조를 설계하고 최적의 방사 특성을 얻기 위해 TEM 혼의 설계 파라미터들의 변화에 따른 반사계수, 지향성, 교차 편파, 임펄스 특성을 시뮬레이션을 통해 분석한다. 분석된 결과를 이용하여 안테나를 제작하고 성능 검증한 결과를 제시한다.

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