Earticle

본 논문에서는 통신위성시스템 탑재를 위한 Ku-Band 선형화 채널증폭기 비행모델의 설계와 제작된 결과를 고찰하였다. 정착된 모든 서브모듈, 즉 가변이득증폭기, 가변전압감쇠기, 그리고 전치왜곡 보상회로를 위한 브랜치 라인 결합기와 검출기는 Thin-Film Hybrid 작업으로 제작되었다. 제작된 모듈의 성능은 초고주파 회로분석 시뮬레이션 툴과 우주환경에서의 전기적인 성능시험을 통하여 검증하였다.

This Paper studied the design and measured results of a flight model for Ku-Band Linearized Channel Amplifier (LCAMP) for communication satellite onboard system. All MMICs, i.e. Variable Gain Amplifier (VGA), Variable Voltage Attenuator (VVA) with analog/digital attenuator, Branch line Hybrid Coupler and Detector for Pre-distorter are fabricated using Thin-Film Hybrid process. The performance of the fabricated module is verified through Radio Frequency circuit simulations and electrical function test in space environment for flight model at 12.25 to 12.75 GHz.

본 논문에서는 DVB-RCS시스템에서 향후 그 사용 빈도가 높아질 Ka 대역과 비행기, 고속철도와 같은 고속으로 이동하는 단말 환경을 위하여 적합한 다중접속 방식을 제안한다. 이를 위하여 단말의 고속 이동에 의한 큰 도플러 천이가 존재하는 환경에서 기존 MF-TDMA다중접속 방식과 스크램블된 WH부호, PPGC부호를 사용하는 QS MC-DS/CDMA다중접속 방식의 처리성능을 비교 하였다. 30.458GHz 주파수를 사용하고 단말의 최대속도가 1000Km/h인 DVB-RCS시스템에서 스크램블된 WH부호를 사용하는QS MC-DS/CDMA방식이 MF-TDMA 방식에 비해 약5.7%, PPGC부호를 사용하는QS MC-DS/CDMA방식에 비해 약8% 높은 처리성능을 보였다. 최종적으로 Ka대역을 사용하는 고속 이동체 환경의 DVB-RCS시스템을 위한 다중접속 방식으로는 처리성능 측면에서 스크램블된 WH부호를 사용하는QS MC-DS/CDMA방식이 기존의 MF-TDMA방식에 비해 효율적이다.

In this paper, we analyze throughput performance of MF-TDMA scheme and QS MC-DS/CDMA(quasisynchronous MC-DS/CDMA) scheme based on scrambling on WH sequence and PPGC sequence in early frequency offset caused by high speed transfer terminal. QS MC-DS/CDMA scheme with scrambled WH sequence shows 5.7% higher throughput than MF-TDMA scheme and 8% higher throughput than QS MC-DS/CDMA with PPGC sequence in high speed transfer terminal environment such as maximum 1000Km/h speed with high frequency of Ka-band. Finally, we show that QS MC-DS/CDMA scheme with scrambled WH sequence is more efficient than traditional MF-TDMA scheme at the aspect of throughput in DVB-RCS system with Ka frequency band.

OFDM (직교 주파수 분할 다중화) 신호의 높은 PAPR은 시스템의 송신단에서 전력증폭기의 비선형적 특성으로 인해 비선형 왜곡이 불가피하게 발생한다. 이 현상은 대역 내 왜곡과 대역 외 방사를 초래한다. 본 논문에서는 다항식 (polynomial) 모델에 기반한 사전왜곡(pre-distortion) 기법으로 이러한 문제를 보상하는 기법을 제안한다. 비선형 및 역비선형 다항식 모델 추정은 LSE(Least Square Error) 알고리즘으로 수행한다. 또한 시스템의 성능 향상을 위해 피크제거와 클리핑 결합기법을 이용해 OFDM 신호가 전력증폭기의 포화 영역 근처에서 동작함으로써 발생하는 왜곡된 신호의 진폭을 제거한다.

The high peak to average power ratio (PAPR) of OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system introduces inevitable non-linear distortion in the transmission due to the amplifier non-linear property. This causes both in-band distortion and out of band spectrum re-growth. In this paper we tried to compensate the problem by using polynomial based redistortion. Estimation of both the non-linear and inverse non-linear polynomial is achieved using the Least Square Error (LSE) method. Using these parameters closed form pre-distorter can be easily created. We also used the ‘partial peak cancellation and clipping’ method to remove the high peak present in the non constant amplitude of the OFDM signal responsible to drive the amplifier in near saturation region for better performance of the system

본 논문에서는 디지털 라디오 방송의 동향분석을 통한 국내 디지털 라디오 방송서비스 도입과 DMB 기반의 재난방송을 위한 표준화 모델의 고찰을 통해 디지털 라디오 방송서비스의 활성화를 기대한다.

In this paper, Korean digital radio services is introduced and utilized by the analysis of digital radio broadcasting and the standard model of DMB based disaster broadcasting

발사체로부터 분리된 위성체가 궤도상에 진입하면 가장 먼저 태양전지판을 전개한다. 태양전지판의 전개유무는 위성 임무의 성공에 관련되어 있는 매우 중요한 요소 중 하나이다. 따라서, 설계 초기 단계에서부터 태양전지판 전개해석을 통하여 태양전지판의 거동을 예측하고, 전개 중 태양전지판 주요 부위에서의 하중을 계산하여, 태양전지판 전개안전성을 점검하는 것이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 다몸체동역학 해석프로그램을 이용하여 차세대 저궤도 위성의 태양전지판 전개해석을 수행하고, 그 결과로부터 태양전지판 전개시 안정성을 분석하였다. 또한, 전개해석시 필요한 힌지 특성 데이터는 힌지 특성 시험을 수행하여 구하였으며, 이의 결과를 전개해석에 반영하여 해석을 수행하였다.

After spacecraft is separated from the launch vehicle, first of all spacecraft deploy the solar array. Solar array deployment is one of the key factors deciding the success of the spacecraft mission. Therefore, It is necessary to predict the solar array deployment motion and check the safety through calculating the load on the tape hinges of solar array using the deployment analysis in the initial design phase. In this paper, solar array deployment analysis is performed by multi-body dynamics simulation program. From the analysis results, assessment on the safety also is carried out. In addition, hinge characteristic test is fulfilled to find out hinge characteristic, and is applied to the deployment analysis.

본 논문에서는 위성용 전자 부품 또는 장비를 내장한 함체의 개구가 유전체로 막힌 경우 차폐효과를 계산하는 해석적 방법을 제안한다. 차폐효과는 주파수, 유전체의 유전율, 함체 내에서 차폐효과를 정의하는 위치에 영향을 받는다. 또한, 유전체 판의 일부가 도체로 막혀 있는 경우도 해석하였다. 계산 결과를 보면, 유전체에 의하여 함체 공진의 Q 값이 감소되었으며, 개구에서 멀어질수록 차폐효과 개선되는 것을 확인 할 수 있었다.

In this paper, a new analytical formulation is presented for calculating shielding effectiveness (SE) of shielding enclosure including satellite electronic components and equipments. The shielding enclosure has a dielectric-backed aperture. The SE may be a function of frequency, dielectric constant, and position within the enclosure. And, the formulation has been extended for calculation of the SE of the structure where the one side of dielectric is partially backed by conductor. Our simulation results give that the dielectric material lowers the Q factor, and the further the observation point is from the aperture, the more SE increases.

우리 나라의 군 무선통신은 산악지형 등의 원인으로 가시선 통신의 제약이 많다. 군은 가시선 통신의 제약을 극복하기 위해 국방과학연구소 주도로 무궁화5호를 사용하는 아나시스 체계(군 위성통신체계)를 도입하여 운용 중에 있다. 현재 육상에서 운용하는 단말은 이동 후 고정 운용하거나 건물에 설치하여 고정 운용하는 단말이다. 미국 등 선진국의 예를 살펴보면 전세계를 대상으로 신속한 네트워크 중심의 작전을 펼치기 위해 이동 중에도 통신이 가능한 이동형 위성단말을 활발히 연구하고 있다. 본 논문에서는 이동 중 통신이 가능한 단말시스템의 구현을 위해 X대역과 Ka 대역의 링크버짓을 분석하고 서브시스템의 기술적 요구사항들을 분석하였다. 특히, 0.9m 안테나부의 3dB 빔폭을 기준으로, 안테나 추적장치의 구동정확도와 외란을 보상하는 신호처리 방안에 대해서 분석하였다. 또한 이동 중 장애물에 의한 단절을 최소화하기 위해 수신 동기 신호 감시를 통해 링크 단절 시 버스트 신호의 송신을 중단하고 단절이 해제되면 재전송하는 프로토콜에 대해서 분석하였다. 분석된 규격은 시제 제작에 사용되어 양산 배치의 위험요소 분석에활용될 것이다.

Line-of-sight communications cannot easily support korean armed forces because of mountainous terrain. ADD(Agency for Defense Development) introduced ANASIS(Army Navy Air-force Satellite Information System) to meet the Korean warfighter’s operational needs. Currently, army’s military satcom terminal is designed for either fixed site or on-the-pause operation. The US army is under development of multi-band integrated on-the-move satellite terminals to let the army’s communication capability to keep pace with globally deployable Joint Task Force for network-centric application. In this paper we analyzed X-band and Ka-band link and subsystem requirement. Our focus here is to describe key technical issues. Especially, On the basis of 3dB beam width of 0.9m antenna, Tracking accuracy and disturbances compensation signal processing on-the-move of Antenna Tracking system is analyzed. Also, protocol is analyzed that minimize blockage on the move due to an obstacle. when the received signal blocked, it top to transmit burst signal and retransmit when blockage removed through received synchronization signal monitoring. Analyzed specification will be used to make prototype terminal to analyze risk for mass production

최근 이상 기상현상의 증가와 함께 일기예보의 중요성은 점점 커져가고 있다. 본 논문에서는 특수한 기상 환경에서의 일기예보를 수행하기에 적합한 레이다 영상 분석 관측을 다룬다. 특히 2007년 봄의 황사와 2006년 강원도 지방에 집중호우를 일으킨 제3호 태풍 에위니아를 레이다 영상을 통해 분석하고자 한다. 우리 나라에서는 해마다 황사현상의 빈도와 농도가 증가하고 있으며, 집중호우를 동반한 태풍 때문에 큰 피해를 입고 있기 때문에 레이다 영상을 이용한 기상환경 분석은 점차 중요해 질 것으로 예측된다. 봄철에 가장 많이 발생하는 황사는 우리나라에 가장 크게 영향을 미치는 것이 만주지방에서 발생한 것인데, 굉장히 작은 입자들로 형성되어 있기 때문에 이동속도도 빠르고, 직접적으로 우리나라에 피해를 입히는 경우도 많은 것으로 파악된다. 또한 태풍의 크기와는 상관 없이 집중 호우를 동반하고 있는 기상현상에 대해서는 레이다 영상뿐만 아니라 기압도도 참고로 하여 분석하는 것이 더 필요할 것으로 생각된다. 인공위성 영상을 직접 분석하여 태풍이나 황사의 이동경로를 예측해 보고, 실제로 예측 결과가 맞는지 확인하는 작업을 수행함으로써, 정량적인 기상 예보 가능성을 추론해볼 수 있을 것이다. 자연 재해로 인한 피해를 줄이고 더 큰 인재로 확산되는 것을 방지하고자 하는 수단으로써 레이다 영상 분석을 동반하는 인공위성 영상 활용은 점차 그 가치가 높아질 것으로 예상된다..

With the increasing events of natural disasters caused by unpredictable atmospheric movements, the importance of weather forecasting is increasingly emphasized. In this paper, we adopt satellite radar imageries to deal with unusual weather events over Korean region including yellow sand that swept over Korea in spring 2007 and typhoon EWNIAR in 2006. Korea has suffered from these natural events with increasing frequencies over last decades and the satellite radar imaging is considered the most appropriate method to track and analyze the characteristics of the events spanning from mainland China to Japan. The yellow sand mostly comes from Manju area in China and consists of tiny particles so that they move with high speed resulting in difficulty in predicting their moving paths. With the use of various radar images taken at regular time intervals, we could possibly derive the expected movement of the yellow sand particles. In the future, with the help of radar images taken at very short intervals, satellite radar image analysis will become a very useful tool to predict and prepare for the natural disastrous events caused by abrupt change in the atmosphere and deserts around Korea.