본 논문에서 소개하는 위성 통신 안테나는 대용량 데이터 전송을 위한 위성 송수신 시스템에 응용되어 추가적인 급전부 교체나 다른 기구 형상 변경 없이 X, Ku와 Ka 3중 대역의 전파 신호를 동시에 송수신할 수 있다. 설계된 안테나는 오프셋 파라볼라 안테나 형태로 2중 대역(X/Ka 대역) 급전혼, 단일대역(Ku 대역) 급전혼, 주파수 선택막(FSS : frequency selective surface) 특성을 갖는 부반사판 및 파라볼라 주반사판으로 구성되어 있다. 주반사판의 초점에는 2중 대역 급전혼이 위치하며, FSS 부반사판으로 이미지 초점을 만들어 단일 대역 급전혼이 설치되어 운용된다. 본 안테나는 전기적 특성이 국내 위성 환경에 부합되도록 3차원 EM 시뮬레이터를 이용하여 설계하였고, 측정결과 X/Ku/Ka 대역에서 안테나 이득이 각각 31.6 dBi, 36.8 dBi, 40.8 dBi 이상, 교차편파는 각각 21.7 dB, 26.6 dB, 그리고 25.2 dB 이상의 특성으로 목표 성능을 만족함을 확인하였다.
The design is presented for a SATCOM antenna capable of simultaneous multi-band (X/Ku/Ka-Band) communications without replacement of feed horns or change of other parts in the application as a ground satellite terminal for large data transfer. The antenna is the offset configuration and consists of a dual-band(X/Ka-band) feed horn, a single-band(Ku-band) feed horn, a frequency selective surface(FSS) sub-reflector and a parabolic main-reflector. The antenna has a main reflector defining a prime focus and a frequency selective surface sub-reflector defining an image focus. A dual-band feed and a single-band feed are provided at each of the prime focus and image focus. The antenna is designed using 3D EM simulator and the gains measured in X/Ku/Ka-band of the complete antenna assembly is more than 31.6dBi, 36.8dBi, 40.8dBi, and the cross polarization is 21.7dB, 26.6dB, 25.2dB, respectively.
