본 논문에서는 국내 통신방송위성 탑재용 Ka 대역 안테나의 전기적 설계에 관해 논하였다. 설계된 안테나는 오프셋 그레고리안 형태로 위성체의 지구 지향 패널에 설치된다. 안테나의 설계 제원은 통신방송위성 탑재체의 성능 분석을 통해 요구되는 EIRP, G/T 조건 등에서 결정된다. 주반사판의 표면 성형 (surface shaping) 을 통해 송수신 이득과 같은 안테나 설계 변수간의 성능 trade-off를 수행하여, 주요 설계 요구 조건을 모두 만족하는 설계 결과를 도출하였다. 설계된 안테나는 송신 주파수 대역에서 EOC 이득 37.95 dBi, 부엽파 분리 도 28.7 dB, 수신 주파수 대역에서 EOC 이득 37.49dBi, 부엽파 분리도 31.1dB의 특성을 갖는 것으로 나타났으며, 교차편파 분리도 항목도 모두 규격을 만족하는 양호한 결과를 얻었다. 제작된 기술인증모델의 전기적 성능 시험을 통해 설계 경과를 검증하였다.
The electrical design of the Ka-band antenna for the domestic Communications and Broadcasting Satellite (CBS) is described. The antenna has the offset Gregorian structure and is installed on the Earth-facing panel of the satellite. The electrical performance specifications for the antenna were determined from the required EIRP and G/T through the payload level performance analysis. This paper utilized the reflector shaping technology for the trade-off among the major performance parameters, resulting in compliance of all the parameters. The designed antenna shows 37.95 dBi EOC (End of Coverage) gain and 28.7 dB sidelobe isolation for transmit band, and 37.49 dBi EOC gain and 31.1 dB sidelobe isolation for receive band, The electrical performances of the antenna have been verified via the electrical testing of a manufactured EQM (Engineering Qualification Model) antenna.
